O c t o b e r 2 0 1 2

P r e p a r e d f o r O f f i c e o f A i r Q u a l i t y P l a n n i n g a n d S t a n d a r d s U

. S

. E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n A g e n c y R e s e a r c h T r i a n g l e P a r k

, N C
N e a l F a n n

, P r o

j e c t M a n a g e r

P r e p a r e d b y A b t A s s o c i a t e s I n c

. 

# U s e r ' s M a n u a l

A p p e n d i c e sN o v e m b e r 2 0 1 2
2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

# T a b l e o f C o n t e n t s

A p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s 9

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 A

. 1 P e r c e n t a g e R o l l b a c k

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 A

. 2 I n c r e m e n t a l R o l l b a c k

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 A

. 3 R o l l b a c k t o a S t a n d a r d

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 I n t e r d a y R o l l b a c k

- G e n e r a t i n g T a r g e t M e t r i c V a l u e s A

. 3

. 1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 I n t e r d a y R o l l b a c k

- P e r c e n t a g e

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 I n t e r d a y R o l l b a c k

- I n c r e m

e n t a l

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 I n t e r d a y R o l l b a c k

- P e a k S h a v i n g

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 I n t r a d a y R o l l b a c k

- A d j u s t i n g H o u r l y O b s e r v a t i o n s A

. 3

. 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 I n t r a d a y R o l l b a c k

- P e r c e n t a g e

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 I n t r a d a y R o l l b a c k

- I n c r e m e n t a l A

. 3

. 3

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 I n t e r d a y a n d I n t r a d a y R

o l l b a c k

- Q u a d r a t i c A

. 3

. 4

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 Q u a d r a t i c R o l l b a c k

- I n t e r d a y

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 Q u a d r a t i c R o l l b a c k

- I n t r a d a y



### A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s 2 5

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6 B

. 1 D i r e c t M o d e l i n g

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6 B

. 2 C l o s e s t M o n i t o r

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 7 C l o s e s t M o n i t o r

– T e m p o r a l S c a l i n g B

. 2

. 1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 8 C l o s e s t M o n i t o r

– S p a t i a l S c a l i n g B

. 2

. 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 9 C l o s e s t M o n i t o r

– T e m p o r a l a n d S p a t i a l S c a l i n g B

. 2

. 3

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 0 B

. 3 V o r o n o i N e i g h b o r A

v e r a g i n g ( V N A )

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 V N A | T e m p o r a l S c a l i n g B

. 3

. 1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 8 V o r o n o i N e i g h b o r A v e r a g i n g ( V N A )

– S p a t i a l S c a l i n g B

. 3

. 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 9 V o r o n o i N e i g h b o r A v e r a g i n g ( V N A )

– T e m p o r a l & S p a t i a l S c a l i n g B

. 3

. 3

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 9 B

. 4 F i x e d R a d i u s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 9 B

. 5 T e m p o r a l a n d S p a t i a l S c a l i n g A d j u s t m e n t F a c t o r s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 0 C a l c u l a t i o n o f S c a l i n g F a c t o r s B

. 5

. 1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 0 E x a m p l e : P M 2 5 S c a l i n g F a c t o r s i n U S

. S e t u p

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 E x a m p l e : O z o n e S c a l i n g i n U

. S S e t u p

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 B

. 6 B i n n e d M e t r i c s



### A p p e n d i x C : D e r i v i n g H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s 4 4

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 C

. 1 O v e r v i e w

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 5 C

. 2 R e v i e w R e l a t i v e R i s k a n d O d d s R a t i o

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 6 C

. 3 L i n e a r M o d e lC o n t e n t s

N o v e m b e r 2 0 1 2
3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7 C

. 4 L o g - l i n e a r M o d e l

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 9 C

. 5 L o g i s t i c M o d e l

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5 C

. 6 C o x p r o p o r

t i o n a l H a z a r d s M o d e l



### A p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p 5 7

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 7 D

. 1 M o r t a l i t y

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 7 M o r t a l i t y D a t a f o r 2 0 0 4

- 2 0 0 6 D

. 1

. 1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 9 M o r t a l i t y R a t e P r o j e c t i o n s 2 0 1 0

- 2 0 5 0 D

. 1

. 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 0 D

. 2 H o s p i t a l i z a t i o n s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5 D

. 3 N o n f a t a l H e a r t A t t a c k s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6 D

. 4 E m e r g e n c y D e p a r

t m e n t V i s i t s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 8 D

. 5 S c h o o l L o s

s D a y s

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. 6 O t h e r A c u t e a n d C h r o n i c E f f e c t s

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### A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

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### A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

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. 6 C o n v e r

t i n g F u n c t i o n s t o 8

- H o u r D a i l y M a x i m u m M e t r i c



### A p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p 1 4 8

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. ( 1 9 9 4 ) G

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### A p p e n d i x H : S u l f u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

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6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

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. ( 1 9 9 6 ) H

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### A p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

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. 4 A c u t e S y m p t o m s a n d I l l n e s s N o t R e q u i r i n g H o s p i t a l i z a t i o n

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7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

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. 2

. 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 3 S u m m i n g D i s t r i b u t i o n s K

. 2

. 3

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 4 S u b t r a c t i n g D i s t r i b u t i o n s K

. 2

. 4



### A p p e n d i x L : C o m m a n d L i n e B e n M A P 2 2 6

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 6 L

. 1 O v e r v i e w

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 6 L

. 2 V a r i a b l e s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 7 L

. 3 C o m m a n d s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 7

S e t A c t i v e S e t u p L

. 3

. 1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 7 C r e a t e A Q G L

. 3

. 2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 8 M o d e l D i r e c t

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 9 M o n i t o r D i r e c t

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 0 M o n i t o r M o d e l R

e l a t i v e

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 1 M o n i t o r R o l l b a c k

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 2 R u n C F G L

. 3

. 3

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 2 R u n A P V L

. 3

. 4

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 3 G e n e r a t e R

e p o r t L

. 3

. 5

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 4 A u d i t T r a i lN o v e m b e r 2 0 1 2
8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 4 C F G R R e p o r t

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 4 A P V R R e p o r t

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 5 L

. 4 E x a m p l e 1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 7 L

. 5 E x a m p l e 2



### A p p e n d i x M : F u n c t i o n E d i t o r 2 3 9

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 9 M

. 1 U s e r D e f i n e d V a r i a b l e s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 0 M

. 2 T h e S c r i p t L a n g u a g e

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 1 M

. 3 O p e r a n d s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 1 M

. 4 O p e r a t i o n s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 2 M

. 5 A r i t h m e t i c F u n c t i o n s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 3 M

. 6 A g g r e g a t e F u n c t i o n s



### R e f e r e n c e s 2 4 4A p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

# A p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

T h i s A p p e n d i x d e t a i l s t h e r o l l b a c k p r o c e d u r e s t h a t y o u c a n p e r f o r m o n m o n i t o r d a t a

. T h e

r o l l b a c k p r o c e d u r e i s a q u i c k w a y t o d e t e r

m i n e t h e m o n i t o r l e v e l s t h a t w o u l d e x i s t u n d e r v a r i o u s k i n d s o f c h a n g e s t h a t y o u c a n s p e c i f y

. T h i s i n c l u d e s t h r e e b a s i c t y p e s o f r o l l b a c k s : P e r c e n t a g e , I n c r e m e n t

, a n d R o l l b a c k t o S t a n d a r d

.

O n c e a s e t o f m o n i t o r s h a s b e e n s e l e c t e d

, t h e u s e r m a y d e f i n e o n e o r m o r e n o n

- o v e r l a p p i n g

r o l l b a c k r e g i o n s

. A r e g

i o n i s s i m p l y a s e t o f s t a t e s w i

t h a n a s s o c i a t e d s e t o f r o l l b a c k p a r a m e t e r

v a l u e s

. T h r e e r o l l b a c k t y p e s a r e a v a i l a b l e :

P e r c e n t a g e R o l l b a c k

. M o n i t o r v a l u e s a r e r e d u c e d t h e s a m e p e r c e n t a g e

.

I n c r e m e n t a l R o l l b a c k

. M o n i t o r v a l u e s a r e r e d u c e d b y t h e s a m e f i x e d i n c r e m e n t

.

R o l l b a c k t o a S t a n

d a r d

. M o n i t o r v a l u e s a r e r e d u c e d s o t h a t a t t a i n m e n t o f a s p e c i f i e d s t a n d a r d

i s r e a c h e d

.

E a c h o f t h e s e r o l l b a c k t y p e s h a s d i f f e r e n t r o l l b a c k p a r a m e t e r s a s s o c i a t e d w i t h i t

.



### A

. 1 P e r c e n t a g e R o l l b a c k

P e r c e n t a g e R o l l b a c k i n v o l v e s s e t ti n g o n l y t w o p a r a m e t e r s

- a p e r c e n t a g e a n d a b a c k g r o u n d

l e v e l

. T h e r o l l b a c k p r o c e d u r e i s s i m i l a r l y s t r a i g h t f o r w a r d

- e a c h o b s e r

v a ti o n a t e a c h m o n i t o r i n

t h e r e g i o n h a s t h e p o r ti o n o f i t s v a l u e w h i c h i s a b o v e b a c k g r o u n d l e v e l r e d

u c e d b y

p e r c e n t a g e

.

E x a m p l e : B a c k g r

o u n d L e v e l : 3 5 ; P e r

c e n t a g e : 2 5

I n i ti a l O b s e r v a ti o n s a t a m o n i t o r i n r o l l b a c k r e g i o n :

2 0 2 0 2 5 5 9 3 5 5 1 8 3 3 5 3 0 6 7 8 7 7 9 6 3 3 5 3 5

I f w e s e l e c t t h e b a c k g r o u n d l e v e l o f 3 5

, w e f i r s t c a l c u l a t e t h e p o r ti o n o f e a c h o b s e r

v a ti o n t h a t i s

a b o v e b a c k g r o u n d l e v e l

, t h a t i s , w e s u b t r a c t t h e b a c k g r o u n d l e v e l f r o m t h e i n i ti a l o b s e r v a ti o n l e v e l

. O b s e r v a ti o n s b e l o w b a c k g r o u n d l e v e l a r e g i v e n a v a l u e o f 0

.

O b s e r v a ti o n p o r ti o n s a b o v e b a c k g r o u n d l e v e l :

0 0 0 2 4 0 1 6 4 8 0 0 3 2 5 2 4 4 2 8 0 0

W h e n w e a p p l y t h e r o l l b a c k p e r c e n t a g e , e a c h o b s e r v a ti o n p o r ti o n g e t s r e d u c e d b y 2 5 %

.

R e d u c e d p o r ti o n s a b o v e b a c k g r o u n d l e v e l :A p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 0 0 0 1 8 0 1 2 3 6 0 0 2 4 3 9 3 3 2 1 0 0

T h e n , e a c h r e d u c e d p o r ti o n i s a d d e d t o t h e b a c k g r o u n d l e v e l o f 3 5

. Z e r o v

a l u e s a r e r e p l a c e d b y

t h e i n i ti a l o b s e r v a ti o n s

.

R e d u c e d O b s e r v a ti o n s :

2 0 2 0 2 5 5 3 3 5 4 7 7 1 3 5 3 0 5 9 7 4 6 8 5 6 3 5 3 5



### A

. 2 I n c r e m e n t a l R o l l b a c k

I n c r e m e n t a l R o l

l b a c k s i m i l a r l y i n v o l v e s s e t ti n g o n l y t w o p a r a m e t e r s

- a n i n c r

e m e n t a n d a b a c k g r o u n d l e v e l

. T

h e r o l l b a c k p r o c e d u r e i s q u i t e s i m i l a r t o t h e p e r c e n t a g e r o l l b a c k p r o c e d u r e

- e a c h o b s e r v a ti o n a t e a c h m o n i t o r i n t h e r e g i o n h a s t h e p o r ti o n o f i t s v a l u e w h i c h i s a b o v e b a c k g r o u n d l e v e l r e d

u c e d b y i n c r e m e n t

. T h e r e d u c e d v a l u e s a r e n o t a l l o w e d t o b e c o m

e

n e g a ti v e , h o w e v e r

- t h a t i s , t h e y a r e t r u n c a t e d a t z e r o

.

E x a m p l e : B a c k g r

o u n d L e v e l : 3 5 ; I n c r

e m e n t : 2 5

I n i ti a l O b s e r v a ti o n s :

2 0 2 0 2 5 5 9 3 5 5 1 8 3 3 5 3 0 6 7 8 7 7 9 6 3 3 5 3 5

O b s e r v a ti o n p o r ti o n s a b o v e b a c k g r o u n d l e v e l :

0 0 0 2 4 0 1 6 4 8 0 0 3 2 5 2 4 4 2 8 0 0

R e d u c e d p o r ti o n s a b o v e b a c k g r o u n d l e v e l :

0 0 0 0 0 0 2 3 0 0 7 2 7 1 9 3 0 0

R e d u c e d O b s e r v a ti o n s :

2 0 2 0 2 5 3 5 3 5 3 5 5 8 3 5 3 0 4 2 6 2 5 4 3 8 3 5 3 5



### A

. 3 R o l l b a c k t o a S t a n d a r d

R o l l b a c k t o a S t a n d a r d h a s t w o g r o u p s o f p a r a m e t e r s

- t h o s e a s s o c i a t e d w i t h t h e A t t a i n m e n t

T e s t

, w h i c h d e t e r m i n e s w h e t h e r a m o n i t o r i s i n a t t a i n m e n t ( m e e t s t h e s t a n d a r d )

, a n d t h o s e

a s s o c i a t e d w i t h t h e R o l l b a c k M e t h o d s , w

h i c h a r e u s e d t o b r i n g o u t o f a t t a i n m e n t m o n i t o r s i n t oA p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a t t a i n m e n t

.

T h e A t t a i n m e n t T e s t p a r a m e t e r s a r e M e t r

i c , O r d i n a l i t y , a n d S t a n d a r d

. A m o n i t o r i s

c o n s i d e r e d i n a t t a i n m e n t i f t h e n t h h i g h e s t v a l u e o f t h e m e t r i c s p e c i f i e d b y M e t r i c i s a t o r b e l o w

t h e v a l u e s p e c i f i e d b y S t a n d a r

d

, w h e r e n i s t h e v a l u e s p e c i f i e d b y O r d i n a l i t y

. F o r e x a m p l e , i f

M e t r i c i s T w e n t y F o u r H o u r D a i l y A v e r a g e , O r d i n a l i t y i s t w o , a n d S t a n d a r d i s e i g h t y f i v e , a

m o n i t o r w i l l b e c o n s i d e r e d i n a t t a i n m e n t i f t h e s e c o n d h i g h e s t v a l u e o f

T w e n t y F o u r H o u r D a i l y A v e r a g e i s a t o r b e l o w e i g h t y f i v e

.

S u p p o r t e d m e t r i c s f o r p o l l u t a n t s w i t h h o u r l y o b s e r v a ti o n s ( O z o n e ) i n c l u d e
F i v e H o u r D a i l y A v e r a g e , E i g h t H o u r D a i l y A v e r a g e , T w e l v e H o u r D a i l y A v e r a g e , T w e n t y F o u r H o u r D a i l y A v e r a g e , O n e H o u r D a i l y M a x , a n d E i g h t H o u r D a i l y M a x

. S u p p o r t e d

m e t r i c s f o r p o l l u t a n t s w i t h d a i l y o b s e r v a ti o n s ( P M 1 0 , P M 2

. 5 ) i

n c l u d e

T w e n t y F o u r H o u r D a i l y A v e r a g e a n d A n n u a l A v e r a g e

. F o r A n n u a l A v e r a g e , O r d i n a l i t y d o e s n o t

a p p l y , s i n c e t h e r e i s o n l y a s i n g l e m e t r i c v a l u e t o w o r k w i t h

.

T h e R o l l b a c k M e t h o d p a r a m

e t e r s a r e I n t e r d a y R o l l b a c k M e t h o d

, I n

t e r d a y B a c k g r o u n d

L e v e l

, I n t r a d a y R o l l b a c k M e t h o d

, a n

d I n t e r d a y B a c k g r o u n d L e v e l

. T

h e s e f o u r

p a r a m e t e r s d e t e r m i n e t h e r o l l b a c k p r o c e d u r e s u s e d t o b r i n g o u t o f a t t a i n m e n t m o n i t o r s i n t o

a t t a i n m e n t

. T h e I n t e r d a y R o l l b a c k M e t h o d a n

d B a c k g r o u n d L e v e l a r e u

s e d t o g e n e r a t e

t a r g e t v a l u e s f o r t h e m e t r i c s p e c i f i e d b y t h e A t t a i n m e n t T e s t

. T h e I n t r a d a y R o l l b a c k

M e t h o d a n d B a c k g r o u n d L e v e l a r e u

s e d t o a d j u s t h o u r l y o b s e r v a ti o n s t o m e e t t h e t a r g e t

m e t r i c v a l u e s g e n e r a t e d i n t h e p r e v i o u s s t e p

. A s s u c h

, t h e I n t r a d a y R o l l b a c k M e t h o d a n

d

B a c k g r o u n d L e v e l a r e u

s e d o n l y f o r p o l l u t a n t s w i t h h o u r l y o b s e r v a ti o n s ( o z o n e )

.

A

. 3

. 1 I n t e r d a y R o l l b a c k

- G e n e r

a t i n g T a r g e t M e t r i c V a l u e s

B e c a u s e s t a n d a r d s a r e d e f i n e d o n m e t r i c s , n o t d i r e c t l y o n o b s e r v a ti o n s , t h e f i r s t s t e p i n r o l l i n g b a c k o u t o f a t t a i n m e n t m o n i t o r s i s g e n e r a ti n g t a r g e t m e t r i c v a l u e s

. T h e r e a r e f o u r s u p p o r t e d

r o l l b a c k m e t h o d s f o r I n t e r d a y R o l l b a c k s

- P e r c e n

t a g e , I n c r e m e n t a l

, P e a k S h a v i n g , a n d Q u a d r a ti c

. E a c h o f t h e s e r o l l b a c k m e t h o d s r e q u i r e s s o m e p r e p r o c e s s i n g o f t h e i n i ti a l m o n i t o r

m e t r i c v a l u e s

. W e w i l l d i s c u s s t h i s p r e p r o c e s s i n g f i r s t

, a n d t h e n g o t h r o u g h P e r c e n t a g e , I n c r e m e n t a l

, a n d P e a k S h a v i n g r o l l b a c k s i n t u r n

. Q u a d r a ti c r o l l b a c k i s m o r e c o m p l i c a t e d t h a n

t h e s e f i r s t t h r e e , a n d h a s i t s o w n s e c ti o n

.

T h e I n t e r d a y B a c k g r o u n d L e v e l s p e c i f i e s t h e p o r ti o n o f e a c h m e t r i c v a l u e w h i c h c a n n o t b e

a f f e c t e d b y h u m a n i n t e r v e n ti o n

- w e c a l l t h i s p o r ti o n t h e n o n

- a n t h r o p o g e n i c p o r ti o n

. W h a t e v e r

p o r ti o n i s l e f t o v e r a f t e r s u b t r a c ti n g o u t t h e b a c k g r o u n d l e v e l i s r e f e r r e d t o a s t h e a n t h r o p o g e n i c

p o r ti o n

. T h e a n t h r o p o g e n i c p o r ti o n o f t h e i n i ti a l m o n i t o r m e t r i c v a l u e s i s t h e o n l y p a r t w h i c h w i l l

b e a f f e c t e d b y t h e I n t e r d a y R o l l b a c k M e t h o d

.

B e n M A P c a l c u l a t e s a n o u t o f a t t a i n m e n t v a l u e b y d e t e r m i n i n g t h e p a r ti c u l a r m o n i t o r m e t r i c v a l u e

w h i c h c a u s e d t h e m o n i t o r t o b e o u t o f a t t a i n m e n t

- t h i s v a l u e i s t h e n t h h i g h e s t v a l u e o f t h e m e t r i c

s p e c i f i e d b y t h e A t t a i n m e n t T e s t m e t r i c , w h e r e n i s t h e A t t a i n m e n t T e s t o r d i n a l i t y

. B e n M A P t h e n

c a l c u l a t e s a n a n t h r o p o g e n i c o u t o f a t t a i n m e n t v a l u e b y s u b t r a c ti n g t h e I n t e r d a y B a c k g r o u n d L e v e l

f r o m t h e o u t o f a t t a i n m e n t v a l u e

. B e n M A P a l s o c a l c u l a t e s a n a n t h r o p o g e n i c s t a n d a r d b yA p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s s u b t r a c ti n g t h e I n t e r d a y B a c k g r o u n d L e v e l f r o m t h e A t t a i n m e n t T e s t s t a n d a r d

. F i n a l l y , B e n M A P

c a l c u l a t e s a s e t o f a n

t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e s a n d a s e t o f n o n

- a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e s u s i n g

t h e f o l l o w i n g p r o c e d u r e o n e a c h i n i ti a l m o n i t o r m e t r i c v a l u e :

I F t h e m e t r i c v a l u e i s l e s s t h a n o r e q u a l t o t h e I n t e r d a y B a c k g r o u n d L e v e l

,

n o n

- a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e = m e t r i c v a l u e

a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e = 0

E L S E

n o n

- a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e = I n t e r d a y B a c k g r o u n d L e v e l

a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e = m e t r i c v a l u e

- I n t e r d a y B a c k g r o u n d L e v e l

A

. 3

. 1

. 1 I n t e r d a y R o l l b a c k

- P e r

c e n t a g e

T o g e n e r a t e t a r g e t m e t r i c v a l u e s u s i n g P e r c e n t a g e r o l l b a c k

, B e n M A P c a l c u l a t e s t h e p e r c e n t a g e

r e q u i r e d t o r e d u c e t h e a n t h r o p o g e n i c o u t o f a t t a i n m e n t v a l u e t o e x a c t l y t h e a n t h r o p o g e n i c

s t a n d a r d

. T h i s p e r c e n t a g e r e d u c ti o n i s t h e n a p p l i e d t o a l l o f t h e a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e s

. F i n a l l y , t h e s e r e d u c e d a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e s a r e a d d e d t o t

h e n o n

- a n t h r o p o g e n i c m e t r i c

v a l u e s t o g i v e t h e f i n a l t a r g e t m e t r i c v a l u e s

.

E x a m p l e :

I n i ti a l M e t r i c V a l u e s :

3 0 3 5 5 0 1 0

0 8 0 4 4 6 7 8 8 9 0 7 0 5 0 3 0 5 5 9 0 8 0 8 5

A t t a i n m e n t T e s t : H i g h e s t v a l u e o f m e t r i c < = 7 0

I n t e r d a y B a c k g r o u n d L e v e l : 4 0

O u t o f A t t a i n m e n t V a l u e : 1 0 0

A n t h r o p o g e n i c O u t o f A t t a i n m e n t V a l u e : 6 0 ( = 1 0 0

- 4 0 )

A n t h r o p o g e n i c S t a n d a r d : 3 0 ( = 7 0

- 4 0 )

P e r c e n t a g e R e d u c ti o n R e q u i r e d : 5 0 % ( = ( 6 0

- 3 0 ) / 6 0 )

N o n

- A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e s :

3 0 3 5 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 3 0 4 0 4 0 4 0 4 0A p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e s :

0 0 1 0 6 0 4 0 4 2 7 4 8 5 0 3 0 1 0 0 1 5 5 0 4 0 4 5

R e d u c e d A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e s :

0 0 5 3 0 2 0 2 1 4 2 4 2 5 1 5 5 0 8 2 5 2 0 2 3

T a r g e t M e t r i c V a l u e s :

3 0 3 5 4 5 7 0 6 0 4 2 5 4 6 4 6 5 5 5 4 5 3 0 4 8 6 5 6 0 6 3

A

. 3

. 1

. 2 I n t e r d a y R o l l b a c k

- I n c r

e m e n t a l

T o g e n e r a t e t a r g e t m e t r i c v a l u e s u s i n g I n c r e m e n t a l R o l l b a c k

, B e n M A P c a l c u l a t e s t h e i n c r e m e n t

r e q u i r e d t o r e d u c e t h e a n t h r o p o g e n i c o u t o f a t t a i n m e n t v a l u e t o e x a c t l y t h e a n t h r o p o g e n i c

s t a n d a r d

. T h i s i n c r e m e n t a l r e d u c ti o n i s t h e n a p p l i e d t o a l l o f t h e a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e s ( b u t

t h e y a r e n o t a l l o w e d t o f a l l b e l o w z e r o )

. F i n a l l y , t h e s e r e d u c e d a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e s a r e

a d d e d t o t h e n o n

- a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e s t o g i v e t h e f i n a l t a r g e t m e t r i c v a l u e s

.

E x a m p l e :

I n i ti a l M e t r i c V a l u e s :

3 0 3 5 5 0 1 0

0 8 0 4 4 6 7 8 8 9 0 7 0 5 0 3 0 5 5 9 0 8 0 8 5

A t t a i n m e n t T e s t : H i g h e s t v a l u e o f m e t r i c < = 7 0

I n t e r d a y B a c k g r o u n d L e v e l : 4 0

I n t e r d a y R o l l b a c k M e t h o d : I n c r e m e n t a l

O u t o f A t t a i n m e n t V a l u e : 1 0 0

A n t h r o p o g e n i c O u t o f A t t a i n m e n t V a l u e : 6 0

A n t h r o p o g e n i c S t a n d a r d : 3 0 ( = 7 0

- 3 0 )

I n c r e m e n t a l R e d u c ti o n R e q u i r e d : 3 0

N o n

- A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e s :

3 0 3 5 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 3 0 4 0 4 0 4 0 4 0A p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e s :

0 0 1 0 6 0 4 0 4 2 7 4 8 5 0 3 0 1 0 0 1 5 5 0 4 0 4 5

R e d u c e d A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e s :

0 0 5 3 0 2 0 2 1 4 2 4 2 5 1 5 5 0 8 2 5 2 0 2 3

T a r g e t M e t r i c V a l u e s :

3 0 3 5 4 5 7 0 6 0 4 2 5 4 6 4 6 5 5 5 4 5 3 0 4 8 6 5 6 0 6 3

A

. 3

. 1

. 3 I n t e r d a y R o l l b a c k

- P e a k S h a v i n g

T o g e n e r a t e t a r g e t m e t r i c v a l u e s u s i n g P e a k S h a v i n g r o l l b a c k

, B e n M A P s i m p l y t r u n c a t e s a l l

a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e s a t t h e a n t h r o p o g e n i c s t a n d a r d

. T h e s e r e d u c e d a n t h r o p o g e n i c m e t r i c

v a l u e s a r e a d d e d t o t

h e n o n

- a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e s t o g i v e t h e f i n a l t a r g e t m e t r i c v a l u e s

.

E x a m p l e :

I n i ti a l M e t r i c V a l u e s :

3 0 3 5 5 0 1 0 0 8 0 4 4 6 7 8 8 9 0 7 0 5 0 3 0 5 5 9 0 8 0 8 5

A t t a i n m e n t T e s t : H i g h e s t v a l u e o f m e t r i c < = 7 0

I n t e r d a y B a c k g r o u n d L e v e l : 4 0

I n t e r d a y R o l l b a c k M e t h o d : P e a k S h a v i n g

A n t h r o p o g e n i c S t a n d a r d : 3 0

N o n

- A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e s :

3 0 3 5 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 3 0 4 0 4 0 4 0 4 0

A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e s :

0 0 1 0 6 0 4 0 4 2 7 4 8 5 0 3 0 1 0 0 1 5 5 0 4 0 4 5

R e d u c e d A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e s :

0 0 1 0 3 0 3 0 4 2 7 3 0 3 0 3 0 1 0 0 1 5 3 0 3 0 3 0A p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T a r g e t M e t r i c V a l u e s :

3 0 3 5 5 0 7 0 7 0 4 4 6 7 7 0 7 0 7 0 5 0 3 0 5 5 7 0 7 0 7 0

A

. 3

. 2 I n t r a d a y R o l l b a c k

- A d

j u s t i n g H o u r l y O b s e r v a t i o n s

O n c e a s e t o f t a r g

e t m e t r i c v a l u e s h a s b e e n c a l c u l a t e d f o r a p o l l u t a n t w i t h h o u r l y o b s e r v a ti o n s ( e

. g

. , O z o n e )

, B e n M A P m u s t a d j u s t t h e h o u r l y o b s e r v a ti o n s s o t h a t t h e y p r o d u c e t h e t a r g e t m e t r i c

v a l u e s

. T h e r e a r e t h r e e s u p p o r t e d r o l l b a c k m e t h o d s f o r I n t r a d a y R o l l b a c k

- P e r c e n

t a g e , I n c r e m e n t a l

, a n d Q u a d r a ti c

. E a c h o f t h e s e r o l l b a c k m e t h o d s r e q u i r e s s o m e p r e p r o c e s s i n g o f t h e i n i ti a l m o n i t o r o b s e r v a ti o n s , a n d e a c h c a n r e q u

i r e m u l ti p l e i t e r a ti o n s t o h i t t h e t a r g e t m e t r i c v a l u e s

. W e w i l l d i s c u s s t h i s p r e p r o c e s s i n g a n d i t e r a ti o n f i r s t

, a n d t h e n g o t h r o u g h P e r c e n t a g e a n d

I n c r e m e n t a l r o l l b a c k s i n t u r n

. Q u a d r a ti c r o l l b a c k i s m o r e c o m p l i c a t e d t h a n t h e s e f i r s t t w o , a n d

h a s i t s o w n s e c ti o n

.

F o r v a r i o u s r e a s o n s , e a c h o f t h e I n t r a d a y R o l l b a c k m e t h o d s c a n f a i l t o h i t t h e t a r g e t m e t r i c v a l u e s d u r i n g a s i n g l e p a s s t h r o u g h t h e r o l l b a c k p r o c e d u r e ( t h e s e w i l l b e d i s c u s s e d i n d e t a i l b e l o w )

. A s

s u c h

, e a c h o f t h e r o l l b a c k m e t h o d s u s e s a n i t e r a ti v e a p p r o a c h t o g e t w i t h i n a t h r e s h o l d o f e a c h o f

t h e t a r g e t m e t r i c v a l u e s

- c u r r e n t l y t h i s t h r e s h o l d i s 0

. 0 5

. T h e i t e r a ti v e a p p r o a c h w o r k s a s f o l l o w s :

F o r e a c h t a r g e t m e t r i c v a l u e , B e n M A P c a l c u l a t e s t h e c u r r e n t v a l u e o f t h e A t t a i n m e n t T e s t m e t r i c

. F o r t h e f i r s t i t e r a ti o n , t h e m e t r i c v a l u e w i l l b e c a l c u l a t e d u s i n g u n a d j u s t e d h o u r l y o b s e r v a ti o n s

. F o r s u b s e q u e n t i t e r a ti o n s , t h e m e t r i c v a l u e w i l l b e c a l c u l a t e d u s i n g t h e c u r r e n t v a l u e s o f t h e

a d j u s t e d h o u r l y o b s e r v a ti o n s

.

I f t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e m e t r i c v a l u e a n d t h e t a r g e t m e t r i c v a l u e i s l e s s t h a n o r e q u a l t o 0

. 0 5

, t h e r o l l b a c k p r o c e d u r e i s f i n i s h e d

. O t h e r w i s e , a n o t h e r i t e r a ti o n i s r e q u i r e d

.

T h e I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l s p e c i f i e s t h e p o r ti o n o f e a c h o b s e r

v a ti o n w h i c h c a n n o t b e

a f f e c t e d b y h u m a n i n t e r v e n ti o n

- w e c a l l t h i s p o r ti o n t h e n o n

- a n t h r o p o g e n i c p o r ti o n

. W h a t e v e r

p o r ti o n i s l e f t o v e r a f t e r s u b t r a c ti n g o u t t h e b a c k g r o u n d l e v e l i s r e f e r r e d t o a s t h e a n t h r o p o g e n i c

p o r ti o n

. T h e a n t h r o p o g e n i c p o r ti o n o f t h e i n i ti a l m o n i t o r o b s e r v a ti o n s i s t h e o n l y p a r t w h i c h w i l l

b e a f f e c t e d b y t h e I n t r a d a y R o l l b a c k M e t h o d

.

I n a w a y a n a l o g o u s t o t h e I n t e r d a y R o l l b a c k p r o c e d u r e , B e n M A P c a l c u l a t e s t h e t w e n t y

- f o u r h o u r l y a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s a n d t h e t w e n t y

- f o u r h o u r l y n o n

- a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s

u s i n g t h e f o l l o w i n g p r o c e d u r e f o r e a c h h o u r l y o b s e r v a ti o n :

I F t h e c u r r e n t v a l u e o f t h e o b s e r v a ti o n i s l e s s t h a n o r e q u a l t o t h e I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l

,

n o n

- a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n = o b s e r v a ti o n

a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n = 0

E L S EA p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s n o n

- a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n = I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l

a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n = o b s e r v a ti o n

- I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l

G i v e n ( i ) a n A t t a i n m e n t T e s t M e t r i c ( e

. g

. , E i g h t H o u r D a i l y M a x )

, ( i i ) a n I n t r a d a y B a c k g r o u n d

L e v e l

, a n d ( i i i ) a t a r g e t m e t r i c v a l u e f o r t h e d a y , B e n M A P p r o c e e d s t o a d

j u s t h o u r l y o b s e r v a ti o n s i n t h e f o l l o w i n g s t e p s :

1

. C a l c u l a t e t h e A t t a i n m e n t T e s t m e t r i c ( e

. g

. , t h e 8

- h o u r d a i l y m a x i m u m ) ;

2

. I d e n ti f y t h e “ w i n d o w ”

– i

. e

. , t h e s e t o f h o u r s u s e d t o c a l c u l a t e t h e m e t r i c ( e

. g

. , i f t h e 8

- h o u r d a i l y m a x i m u m i s a c h i e v e d i n t h e f i r s t 8 h o u r s , t h e n t h e w i n d o w i s c o m p r i s e d o f t h e f i r s t 8 h o u r s ) ;

3

. C a l c u l a t e t h e n o n

- a n t h r o p o g e n i c h o u r l y o b s e r v a ti o n s ( = m i n ( h o u r l y o b s e r v a ti o n , I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l ) ) ;

4

. C a l c u l a t e t h e a n t h r o p o g e n i c h o u r l y o b s e r v a ti o n s ( = h o u r l y o b s e r v a ti o n

- I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l ) ;

5

. C a l c u l a t e t h e n o n

- a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e ( = t h e m e t r i c u s i n g t h e n o n

- a n t h r o p o g e n i c h o u r l y o b s e r v a ti o n s i n t h e “ w i n d o w ” ) ;

6

. C a l c u l a t e t h e a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e ( = t h e m e t r i c u s i n g t h e a n t h r o p o g e n i c h o u r l y

o b s e r v a ti o n s i n t h e “ w i n d o w ” ) ;

7

. C a l c u l a t e t h e a n t h r o p o g e n i c t a r g e t m e t r i c v a l u e ( = t h e t a r g e t m e t r i c v a l u e m i n u s t h e n o n

a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e ) ;

8

. C a l c u l a t e t h e r e d u c ti o n r e q u i r e d t o g e t t h e a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e d o w n t o t h e

a n t h r o p o g e n i c t a r g e t m e t r i c v a l u e ;

9

. A d j u s t a l l a n t h r o p o g e n i c h o u r l y o b s e r v a ti o n s b y t h e r e d u c ti o n c a l c u l a t e d o n t h e p r e v i o u s

s t e p ;

1 0

. C a l c u l a t e t h e a d j u s t e d h o u r l y o b s e r v a ti o n s ( = t h e a d j u s t e d a n t h r o p o g e n i c h o u r l y o b s e r v a ti o n

+ t h e n o n

- a n t h r o p o g e n i c h o u r l y o b s e r v a ti o n )

.

A

. 3

. 2

. 1 I n t r a d a y R o l l b a c k

- P e r

c e n t a g e

B e l o w , w e p r e s e n

t t w o e x a m p l e s o f a p e r c e n t a g e

- b a s e d I n t r a d a y R o l l b a c k

. I n o n e e x a m p l e , a

s i n g l e i t e r a ti o n i s n e e d e d

, a n d i n t h e s e c o n d e x a m p l e , t w o i t e r a ti o n s a r e r e q u i r e d b e c a u s e a

n u m b e r o f t h e m o n i t o r v a l u e s f a l l b e l o w t h e a s s u m e d b a c k g r o u n d l e v e l

.

A

. 3

. 2

. 1

. 1 E

x a m p l e : A l l H o u r l y O b s e r v a ti o n s E x c e e d t h e I n t r a d a y B a c k g r o u n d ( S i n g l e I t e r a ti o n )

I f a l l o f t h e h o u r l y o b s e r v a ti o n s i n a d a y a r e g r e a t e r t h a n t h e I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l

, t h e n t h eA p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a b o v e p r o c e d u r e i s s t r a i g h t f o r w a r d a n d c a n b e a c c o m

p l i s h e d i n a s i n g l e i t e r a ti o n

. W e i l l u s t r a t e

w i t h t h e f o l l o w i n g e x a m p l e

. S u p p o s e t h a t :

M e t r i c = E i g h t H o u r D a i l y M a x ,

T a r g e t m e t r i c v a l u e f o r a g i v e n d a y = 8 5

I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l = 4 0

.

A n d t h a t t h e h o u r l y o b s e r v a ti o n s o n t h a t d a y a r e :

5 3 0 4 5 5 0 6 0 4 5 4 5 4 5 6 0 7 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0

1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 6 0 4 5 5 0 4 5 4 5 4 7 4 7

B a s e d o n t h e s e o b s e r v a ti o n s , w e s e e t h a t t h e 8

- h o u r d a i l y m a x i m u m = 1 1 0

.

A s s u m i n g a b a c k g r o u n d l e v e l o f 4 0

, t h e n t h e A n t h r o p o g e n i c h o u r l y o b s e r v a ti o n s a r e :

4 9 0 5 1 0 2 0 5 5 5 2 0 3 0 6 0 6 0 6 0 6 0 6 0

6 0 6 0 6 0 2 0 5 1 0 5 5 7 7

T h e n , w e kn o w :

A n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e = 7 0

.

N o n

- a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e = 4 0

.

A n t h r o p o g e n i c t a r g e t m e t r i c v a l u e = 4 5

.

P e r c e n t a g e r e d u c ti o n r e q u i r e d = ( ( 7 0

- 4 5 ) / 7 0 ) = 3 5

. 7 %

A l l o f t h e h o u r l y a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s a r e r e d u c e d b y 3 5

. 7 %

. T

h e a v e r a g e o f t h e f i r s t 8

v a l u e s ( t h e w i n d o w o n w h i c h t h e T e s t m e t r i c i s b a s e d ) w i l l b e e x a c t l y 4 5

, t h e a n t h r o p o g e n i c

t a r g e t m e t r i c v a l u e

. F i n a l l y , t h e a d j u s t e d h o u r l y o b s e r v a ti o n s a r e c a l c u l a t e d b y a d d i n g t h e n o n

a n t h r o p o g e n i c h o u r l y o b s e r v a ti o n t o t h e a d j u s t e d h o u r l y a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s

.

A

. 3

. 2

. 1

. 2 E

x a m p l e : S o m e H o u r l y O b s e r v a ti o n s a r e B e l o w t h e I n t r a d a y B a c k g r o u n d ( M u l ti p l e
I t e r a ti o n s R e q u i r e d )

I n t h e a b o v e e x a m p l e , t h e a n t h r o p o g e n i c t a r g e t m e t r i c v a l u e w a s m e t o n a s i n g l e i t e r a ti o n b e c a u s e

a l l o f t h e h o u r l y o b s e r v a ti o n s w e r e g r e a t e r t h a n t h e I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l

. I n t h i s c a s e , a

s i m p l e p e r c e n t r e d u c ti o n o f a l l h o u r l y v a l u e s w i l l p r o d u c e a n a v e r a g e i n t h e w i n d o w t h a t i s e q u a l

t o t h e a n t h r o p o g e n i c t a r g e t m e t r i c v a l u e

. I f s o m e o f t h e h o u r l y o b s e r v a ti o n s i n a d a y a r e l e s s t h a n

o r e q u a l t o t h e I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l

, h o w e v e r , t h e n B e n M A P u s e s a n i t e r a ti v e p r o c e d u r e

.A p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s O n e a c h i t e r a ti o n , i t a d j u s t s h o u r l y o b s e r v a ti o n s u s i n g t h e 1 0

- s t e p m e t h o d g i v e n a b o v e

. I t t h e n

c o m p a r e s t h e n e w m e t r i c v a l u e t o t h e t a r g e t m e t r i c v a l u e

. I f t h e d i f f e r e n c e i s l e s s t h a n o r e q u a l t o 0

. 0 5 p p b

, t h e r o l l b a c k p r o c e d u r e i s f i n i s h e d

. O t h e r w i s e , a n o t h e r i t e r a ti o n i s r e q u i r e d

. T h e i t e r a ti v e p r o c e d u r e i s i l l u s t r a t e d i n t h e f o l l o w i n g e x a m p l e

.

S u p p o s e t h a t :

M e t r i c = E i g h t H o u r D a i l y M a x ,

T a r g e t m e t r i c v a l u e f o r a g i v e n d a y = 8 5

I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l = 4 0

.

S u p p o s e a l s o t h a t t h e h o u r l y o b s e r v a ti o n s o n t h a t d a y a r e :

5 3 0 2 0 2 5 6 0 3 5 3 5 4 0 6 0 7 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0

1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 6 0 3 3 4 0 3 0 3 0 2 5 2 0

T h e n , w e kn o w t h a t t h e 8

- h o u r d a i l y m a x i m u m = 1 0 0

. 6

.

N o n

- A n t h r o p o g e n i c H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n O n e :

4 0 2 0 2 5 4 0 3 5 3 5 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0

4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 3 3 4 0 3 0 3 0 2 5 2 0

A n t h r o p o g e n i c H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n O n e :

4 9 0 0 0 2 0 0 0 0 2 0 3 0 6 0 6 0 6 0 6 0 6 0

6 0 6 0 6 0 2 0 0 0 0 0 0 0

N o n

- A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e : 3 4

. 4 ( E i

g h t H o u r D a i l y M a x

- c a l c u l a t e d o v e r t h e s a m e

e i g h t h o u r w i n d o w a s t h e i n i ti a l m e t r i c v a l u e w a s c a l c u l a t e d o v e r )

A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e : 6 6

. 3

A n t h r o p o g e n i c T a r g e t M e t r i c V a l u e : 5 0

. 6

P e r c e n t a g e R e d u c ti o n R e q u i r e d : 2 3

. 6 %

R e d u c e d A n t h r o p o g e n i c H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n O n e :

3 7 4 0 0 1 5 0 0 0 1 5 2 3 4 6 4 6 4 6

4 6 4 6 4 6 4 6 4 6 1 5 0 0 0 0 0 0A p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s R e d u c e d H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n O n e :

4 1 4 2 0 2 5 5 5 3 5 3 5 4 0 5 5 6 3 8 6 8 6 8 6 8 6

8 6 8 6 8 6 8 6 5 5 3 3 4 0 3 0 3 0 2 5 2 0

R e d u c e d M e t r i c V a l u e ( E i g h t H o u r D a i l y M a x ) : 8 5

. 8

T a r g e t M e t r i c V a l u e ( E i g h t H o u r D a i l y M a x ) : 8 5

N o n

- A n t h r o p o g e n i c H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n T w o :

4 0 2 0 2 5 4 0 3 5 3 5 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0

4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 3 3 4 0 3 0 3 0 2 5 2 0

A n t h r o p o g e n i c H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n T w o :

3 7 4 0 0 1 5 0 0 0 1 5 2 3 4 6 4 6 4 6 4 6

4 6 4 6 4 6 4 6 1 5 0 0 0 0 0 0

N o n

- A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e : 4 0 ( E i

g h t H o u r D a i l y M a x

- c a l c u l a t e d o v e r t h e s a m e

e i g h t h o u r w i n d o w t h e i n i ti a l m e t r i c v a l u e w a s c a l c u l a t e d o v e r )

A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e : 4 5

. 8

A n t h r o p o g e n i c T a r g e t M e t r i c V a l u e : 4 5

P e r c e n t a g e R e d u c ti o n R e q u i r e d : 1

. 9 %

R e d u c e d A n t h r o p o g e n i c H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n T w o :

3 6 8 0 0 1 5 0 0 0 1 5 2 3 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5

4 5 4 5 4 5 1 5 0 0 0 0 0 0

R e d u c e d H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n T w o :

4 0 8 2 0 2 5 5 5 3 5 3 5 4 0 5 5 6 3 8 5 8 5 8 5 8 5 8 5

8 5 8 5 8 5 5 5 3 3 4 0 3 0 3 0 2 5 2 0A p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s R e d u c e d M e t r i c V a l u e ( E i g h t H o u r D a i l y M a x ) : 8 5

T h e a b o v e e x a m p l e , i n a d d i ti o n t o i l l u s t r a ti n g t h e I n t r a d a y P e r c e n t a g e R o l l b a c k

, a l s o i l l u s t r a t e s

o n e r e a s o n w h y t h e i t e r a ti v e p r o c e d u r e c a n b e n e c e s s a r y

. W h e n u s i n g t h e E i g h t H o u r D a i l y M a x

m e t r i c i n t h e A t t a i n m e n t T e s t

, i t i s p o s s i b l e f o r t h e w i n d o w o v e r w h i c h t h e m a x i m u m e i g h t h o u r

a v e r a g e o c c u r s t o m o v e a f t e r a s i n g l e p a s s t h r o u g h t h e r o l l b a c k p r o c e d u r e

. W h e n t h i s h a p p e n s , i t b e c o m e s n e c e s s a r y t o g o t h r o u g h a d d i ti o n a l i t e r a ti o n s t o h i t t h e t a r g e t m e t r i c v a l u e

.

A

. 3

. 3 I n t r a d a y R o l l b a c k

- I n c r

e m e n t a l

T o a d j u s t h o u r l y o b s e r v a ti o n s u s i n g I n c r e m e n t a l r o l l b a c k

, B e n M A P c a l c u l a t e s t h e i n c r e m e n t

r e q u i r e d t o r e d u c e t h e a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e t o e x a c t l y t h e a n t h r o p o g e n i c t a r g e t m e t r i c

v a l u e

. T h i s i n c r e m e n t a l r e d u c ti o n i s t h e n a p p l i e d t o a l l o f t h e a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s ( b u t

- t h e y a r e n o t a l l o w e d t o f a l l b e l o w z e r o )

. F i n a l l y , t h e s e r e d u c e d a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s a r e

a d d e d t o t h e n o n

- a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s t o g i v e t h e f i n a l r e d u c e d o b s e r v a ti o n s

.

E x a m p l e :

I n i ti a l H o u r l y O b s e r v a ti o n s :

2 0 2 0 2 5 6 0 3 5 3 5 4 0 7 0 3 5 3 0 6 5 9 0 7 6

6 5 3 5 3 5 5 4 6 0 3 3 4 0 3 0 3 0 2 5 2 0

I n i ti a l M e t r i c V a l u e ( E i g h t H o u r D a i l y M a x ) : 6 0

T a r g e t M e t r i c V a l u e ( E i g h t H o u r D a i l y M a x ) : 5 5

I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l : 4 0

I n t r a d a y R o l l b a c k M e t h o d : I n c r e m e n t a l

N o n

- A n t h r o p o g e n i c H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n O n e :

2 0 2 0 2 5 4 0 3 5 3 5 4 0 4 0 3 5 3 0 4 0 4 0 4 0

4 0 3 5 3 5 4 0 4 0 3 3 4 0 3 0 3 0 2 5 2 0

A n t h r o p o g e n i c H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n O n e :

0 0 0 2 0 0 0 0 3 0 0 0 2 5 5 0 3 6

2 5 0 0 1 4 2 0 0 0 0 0 0 0

N o n

- A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e ( E i g h t H o u r D a i l y M a x ) : 3 8

. 8A p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e ( E i g h t H o u r D a i l y M a x ) : 2 1

. 3

A n t h r o p o g e n i c T a r g e t M e t r i c V a l u e ( E i g h t H o u r D a i l y M a x ) : 1 6

. 3

I n c r e m e n t a l R e d u c ti o n R e q u i r e d : 5

. 0

R e d u c e d A n t h r o p o g e n i c H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n O n e :

0 0 0 1 5 0 0 0 2 5 0 0 2 0 4 5 3 1

2 0 0 0 9 1 5 0 0 0 0 0 0

R e d u c e d H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n O n e :

2 0 2 0 2 5 5 5 3 5 3 5 4 0 6 5 3 5 3 0 6 0 8 5 7 1

6 0 3 5 3 5 4 9 5 5 3 3 4 0 3 0 3 0 2 5 2 0

R e d u c e d M e t r i c V a l u e ( E i g h t H o u r D a i l y M a x ) : 5 6

. 2 5

T a r g e t M e t r i c V a l u e ( E i g h t H o u r D a i l y M a x ) : 5 5

N o n

- A n t h r o p o g e n i c H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n T w o :

2 0 2 0 2 5 4 0 3 5 3 5 4 0 4 0 3 5 3 0 4 0 4 0 4 0

4 0 3 5 3 5 4 0 4 0 3 3 4 0 3 0 3 0 2 5 2 0

A n t h r o p o g e n i c H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n T w o :

0 0 0 1 5 0 0 0 2 5 0 0 2 0 4 5 3 1

2 0 0 0 9 1 5 0 0 0 0 0 0

N o n

- A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e ( E i g h t H o u r D a i l y M a x ) : 3 8

. 8

A n t h r o p o g e n i c M e t r i c V a l u e ( E i g h t H o u r D a i l y M a x ) : 1 7

. 5

A n t h r o p o g e n i c T a r g e t M e t r i c V a l u e ( E i g h t H o u r D a i l y M a x ) : 1 6

. 3

I n c r e m e n t a l R e d u c ti o n R e q u i r e d : 1

. 2 5A p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s R e d u c e d A n t h r o p o g e n i c H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n T w o :

0 0 0 1 4 0 0 0 2 4 0 0 1 9 4 4 3 0

1 9 0 0 8 1 4 0 0 0 0 0 0

R e d u c e d H o u r l y O b s e r v a ti o n s , I t e r a ti o n T w o :

2 0 2 0 2 5 5 4 3 5 3 5 4 0 6 4 3 5 3 0 5 9 8 4 7 0

5 9 3 5 3 5 4 8 5 4 3 3 4 0 3 0 3 0 2 5 2 0

R e d u c e d M e t r i c V a l u e ( E i g h t H o u r D a i l y M a x ) : 5 5

. 3

T a r g e t M e t r i c V a l u e ( E i g h t H o u r D a i l y M a x ) : 5 5

T h i s e x a m p l e s h o u l d a c t u a l l y c o n ti n u e f o r o n e f u r t h e r i t e r a ti o n , w i t h a n e w I n c r e m e n t a l R e d u c ti o n

o f 0

. 3

. T h i s i l l u s t r a t e s a n o t h e r r e a s o n w h y t h e i t e r a ti v e p r o c e d u r e c a n b e n e c e s s a r y

- f o r i n c r e m e n t a l r e d u c ti o n s , t h e p r o h i b i ti o n a g a i n s t v a l u e s b e c o m i n g n e g a ti v e c a n c a u s e t a r g e t m e t r i c

v a l u e s t o n o t b e m e t

. I n c r e m e n t a l r e d u c ti o n s t h u s v e r y o f t e n r e q u i r e m u l ti p l e i t e r a ti o n s

.

A

. 3

. 4 I n t e r d a y a n d I n t r a d a y R o l l b a c k

- Q u a d r

a t i c

Q u a d r a ti c r o l l b a c k i s b a s e d o n a n a l

g o r i t h m d e v e l o p e d b y H o r s t a n

d D u f f

. T h e i d e a b e h i n d

q u a d r a ti c r o l l b a c k i s t o r e d u c e l a r g e v a l u e s p r o p o r ti o n a l l y m o r e t h a n s m a l l v a l u e s w h i l e j u s t

a c h i e v i n g t h e s t a n d a r d

- t h a t i s , t h e o u t

- o f

- a t t a i n m e n t v a l u e s h o u l d b e m o r e o r l e s s a t t h e s t a n d a r d

a f t e r t h e r o l l b a c k ( s o m e s m a l l a m o u n t o f e r r o r i s i n v o l v e d )

.

T h e o r i g i n a l q u a d r a ti c r o l l b a c k a l g o r i t h m i s d e s i g n e d t o r o l l b a c k h o u r l y o b s e r v a ti o n s g i v e n a d e s i r e d p e a k v a l u e

. T h a t i s , i t a s s u m e s t h a t t h e A t t a i n m e n t T e s t m e t r i c i s t h e o n e

- h o u r a v e r a g e

a n d t h e A t t a i n m e n t T e s t o r d i n a l i t y i s o n e

. A s s u c h

, t h e a l g o r i t h m w a s m o d i f i e d s l i g h t l y t o a l l o w f o r o r d i n a l i ti e s o t h e r t h a n o n e t o b e u s e d

.

T h e b a s i c f o r m u l a f o r q u a d r a ti c r o l l b a c k i s :

R e d u c e d O b s e r v a ti o n = [ 1

- ( A + B * I n

i ti a l O b s e r v a ti o n ) ] * I n i ti a l O b s e r v a ti o n

w h e r e :

i r a n g e s o v e r t h e d a y s b e i n g r e d u c e d

.

A = 1

- VA p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s V = M i n ( 1

, V i )

V i = ( 2 * M a x

i m u m O b s e r v a ti o n V a l u e * S t a n d a r d ) / X i

X i = ( 2 * M a x

i m u m O b s e r v a ti o n V a l u e * M e t r i c s i )

- M e t r i c s i 2

B = M a x ( 0

, [ ( V * O u t o f A t t a i n m e n t V a l u e

- S t a n d a r d ) / O u t o f A t t a i n m e n t V a l u e 2 ] )

A

. 3

. 4

. 1 Q u a d r

a t i c R o l l b a c k

- I n

t e r d a y

B e c a u s e Q u a d r a ti c R o l l b a c k w a s o r i g i n a l l y d e s i g n e d t o a d j u s t h o u r l y o b s e r v a ti o n s t o m e e t a d a i l y

m e t r i c s t a n d a r d

, i t i s s l i g h t l y c o m p l i c a t e d t o u s e i t t o g e n e r a t e t a r g e t m e t r i c v a l u e s

.

F i r s t

, Q u a d r a ti c R o l l b a c k c a l c u l a t e s t h e a n t h r o p o g e n i c o u t o f a t t a i n m e n t v a l u e b y s u b t r a c ti n g t h e
I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l f r o m t h e o u t o f a t t a i n m e n t v a l u e

. N o t e t h a t t h i s d i f f e r s f r o m t h e o t h e r i n t e r d a y r o l l b a c k m e t h o d s , w h i c h s u b t r a c t t h e I n t e r d a y B a c k g r o u n d L e v e l f r o m t h e o u t o f

a t t a i n m e n t v a l u e

. S i m i l a r l y , t h e a n t h r o p o g e n i c s t a n d a r d i s c a l c u l a t e d b y s u b t r a c ti n g t h e I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l f r o m t h e s t a n d a r d

.

T h e a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s a n d n o n

- a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s a r e t h e n c a l c u l a t e d

. F o r

p o l l u t a n t s w h i c h h a v e d a i l y o b s e r v a ti o n s ( P M 1 0 , P M 2

. 5 ) t

h e a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e s a r e u s e d

( s e e a b o v e f o r t h e i r c a l c u l a ti o n )

. F o r p o l l u t a n t s w h i c h h a v e h o u r l y o b s e r v a ti o n s ( O z o n e )

, Q u a d r a ti c R o l l b a c k l o o p s t h r o u g h e a c h m e t r i c v a l u e a n d c a l c u l a t e s t h e t w e n t y f o u r c o r r e s p o n d i n g

a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s a n d n o n

- a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s a s f o l l o w s :

I F t h e m e t r i c v a l u e i s a t o r b e l o w t h e I n t e r d a y B a c k g r o u n d L e v e l

, F o r e a c h o b s e r

v a ti o n ,

n o n

- a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n = o b s e r v a ti o n

a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n = 0

E L S E

F o r e a c h o b s e r

v a ti o n , I F t h e o b s e r v a ti o n i s a t o r b e l o w t h e I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l

n o n

- a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n = o b s e r v a ti o n

a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n = 0

E L S E

n o n

- a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n = I n t r a d a y B a c k g r o u n d L e v e l

a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n = o b s e r v a ti o n

- I n t r a d a y B a c k g r o u n d

L e v e l

A n e w s e t o f a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e s i s t h e n c a l c u l a t e d b y g e n e r a ti n g t h e A t t a i n m e n t T e s t

m e t r i c f r o m t h e a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s

. T h e Q u a d r a ti c R o l l b a c k a l g o r i t h m i s t h e n c a l l e d

, p a s s i n g i n t h e a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e s a s M e t r i c s , a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s a s O b s e r v a ti o n s , a n t h r o p o g e n i c s t a n d a r d a s S t a n d a r d

, a n d a n t h r o p o g e n i c o u t o f a t t a i n m e n t v a l u e a sA p p e n d i x A : M o n i t o r R o l l b a c k A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s O u t o f A t t a i n m e n t V a l u e

. T h e r e s u l t i s a s e t o f r e d u c e d a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s

. T h e s e a r e

t h e n a d d e d t o g e t h e r w i t h t h e n o n

- a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s t o g i v e a f i n a l s e t o f r e d u c e d

o b s e r v a ti o n s

.

T h e n , i f Q u a d r a ti c R o l l b a c k w a s a l s o s e l e c t e d a s t h e I n t r a d a y R o l l b a c k m e t h o d

, t h e s e

o b s e r v a ti o n s a r e u s e d a s t h e f i n a l r e d u c e d o b s e r v a ti o n s f o r t h e m o n i t o r

. O t h e r w i s e , m e t r i c

t a r g e t s a r e g e n e r a t e d f r o m t h e s e h o u r l y o b s e r v a ti o n s , a n d t h e o b s e r v a ti o n s t h e m s e l v e s a r e d i s c a r d e d

.

A

. 3

. 4

. 2 Q u a d r

a t i c R o l l b a c k

- I n

t r a d a y

Q u a d r a ti c R o l l b a c k c a n a l s o b e u s e d t o a d j u s t h o u r l y o b s e r v a ti o n s t o m e e t m e t r i c t a r g e t s

g e n e r a t e d v i a a d i f f e r e n t r o l l b a c k m e t h o d

. I n t h i s c a s e , t h e a l g o r i t h m i s u s e d t o a d j u s t e a c h s e t o f

t w e n t y f o u r h o u r l y o b s e r v a ti o n s t o m e e t t h e c o r r e s p o n d i n g m e t r i c t a r g e t

. I n t r a d a y Q u a d r a ti c
R o l l b a c k u s e s t h e n o r m a l s e t o f a n t h r o p o g e n i c o b s e r v a ti o n s a s O b s e r v a ti o n s , a s i n g l e n o r m a l

a n t h r o p o g e n i c m e t r i c v a l u e a s M e t r i c s , a n d t h e n o r m a l a n t h r o p o g e n i c m e t r i c t a r g e t a s S t a n d a r d

. I n t r a d a y Q u a d r a ti c R o l l b a c k t e n d s t o a l w a y s s l i g h t l y m i s s i t s m e t r i c t a r g e t

, s o i t i s n o t r u n i n a n i t e r a ti v e f a s h i o n a s t h e o t h e r I n t r a d a y R o l l b a c k M e t h o d s a r e ( d o i n g s o w o u l d s o m e ti m e s r e s u l t i n

a n i n f i n i t e l o o p )

.A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

# A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

B e n M A P h a s g r o u p e d i n d i v i d u a l s i n t o w h a t w e r e f e r t o a s “ p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l s , ” w h e r e t h e

g r i d

- c e l l s t y p i c a l l y c o n f o r m t o s o m e t y p e o f g r i d u s e d i n a n a i r q u a l i t y m o d e l

, s u c h a s t h e
R E M S A D a i r q u a l i t y m o d e l

, o r j u s t t h e c o u n ti e s o f t h e U n i t e d S t a t e s

. F o r e a c h t

y p e o f g r i d

, t h e

p o p u l a ti o n i s b u i l t i n e a c h g r i d

- c e l l b y a g g r e g a ti n g c e n s u s b l o c k d a t a

. I n t h e n e x t s t e p , B e n M A P

e s ti m a t e s t h e a i r p o l l u ti o n e x p o s u r e f o r e a c h g r i d

- c e l l

, w i t h t h e a s s u m p ti o n t h a t p e o p l e l i v i n g

w i t h i n a p a r ti c u l a r g r i d

- c e l l e x p e r i e n c e t h e s a m e a i r p o l l u ti o n l e v e l s

.

Y o u h a v e a v a r i e t y o f a p p r o a c h e s t o e s ti m a t e t h e e x p o s u r e t o a i r p o l l u ti o n f o r t h e p e o p l e l i v i n g

w i t h i n a g i v e n p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

. P e r h a p s t h e s i m p l e s t a p p r o a c h i s t o u s e m o d e l d a t a d i r e c t l y ,

a n d t o a s s u m e t h a t t h e p e o p l e l i v i n g w i t h i n a p a r ti c u l a r m o d e l g r i d

- c e l l e x p e r i e n c e t h e l e v e l

e s ti m a t e d b y t h e m o d e l

. A n a l t e r n a ti v e a p p r o a c h i s t o u s e a i r p o l l u ti o n m o n i t o r i n g d a t a , w h e r e

y o u m a y c h o o s e t h e c l o s e s t m o n i t o r d a t a t o t h e c e n t e r o f a g r i d

- c e l l o r t a k e a n a v

e r a g e o f n e a r b y

m o n i t o r s

. I n a t h i r d g e n e r a l a p p r o a c h

, y o u m a y c o m b i n e b o t h m o d e l i n g a n d m o n i t o r i n g d a t a t o

e s ti m a t e e x p o s u r e

.

W h e n c o m b i n i n g m o d e l i n g a n d m o n i t o r i n g d a t a , B e n M A P s c a l e s o r a d j u s t s t h e m o n i t o r i n g d a t a

w i t h m o d e l i n g d a t a

. T h e a d v a n t a g e o f m o d e l i n g d a t a i s t h a t t h e y c a n p r o v i d e p r e d i c ti o n s f o r

y e a r s i n w h i c h m o n i t o r i n g d a t a a r e n o t a v a i l a b l e , a s w e l l a s t o p r o v i d e p r e d i c ti o n s i n a r e a s o f t h e

c o u n t r y f o r w h i c h m o n i t o r i n g d a t a a r e n o t a v a i l a b l e

. A n d t h e a d v a n t a g e o f m o n i t o r d a t a i s t h a t

t h e y a r e b a s e d o n a c t

u a l o b s e r v a ti o n s

. C o m b i n i n g b o t h s o u r c e s o f i n f o r m a ti o n , a l l o w s B e n M A P

t o m a k e m o r e i n f o r m e d p r e d i c ti o n s

.

T h e g o a l o f e s ti m a ti n g e x p o s u r e i s t o p r o v i d e t h e n e c e s s a r y i n p u t f o r c o n c e n t r a ti o n

- r e s p o n s e f u n c ti o n s , s o t h a t B e n M A P c a n e s ti m a t e t h e i m p a c t o f a i r p o l l u ti o n o n a d v e r s e h e a l t h e f f e c t s

. T a b l e B

- 1 l i s t s t h e t y p e s o f m e t r i c s c o m m o n l y u s e d i n c o n c e n t r a ti o n

- r e s p o n s e f u n c ti o n s

. I n t h e

c a s e o f a i r p o l l u ti o n m e t r i c s c a l c u l a t e d o n a d a i l y b a s i s , s u c h a s t h e o n e

- h o u r m a x i m u m a n d t h e 2 4

- h o u r a v e r a g e , i t i s o f t e n t h e c a s e t h a t t h e r e a r e m i s s i n g d a y s o f d a t a

. A i r q u a l i t y m o d e l i n g i s

o f t e n c o n d u c t e d o n a s u b s e t o f t h e d a y s i n t h e y e a r , a n d a i r q u a l i t y m o n i t o r s o f t e n m i s s a n u m b e r

o f o b s e r v a ti o n s t h r o u g h o u t t h e y e a r

. T o a c c o u

n t f o r m i s s i n g d a y s , B e n M A P r e p r e s e n t s t h e d i s t r i b u ti o n o f d a i l y m e t r i c s w i t h a c e r t a i n n u m b e r p o i n t s o r “ b i n s , ” w h e r e e a c h b i n r e p r e s e n t s a

c e r t a i n r a n g e o f t h e d i s t r i b u ti o n , w i t h t h e u n d e r l y i n g a s s u m p ti o n t h a t m i s s i n g d a y s h a v e t h e s a m e d i s t r i b u ti o n a s t h e a v a i l a b l e d a t a

. F o r e x

a m p l e , f o r a n a l y s e s o f t h e U n i t e d S t a t e s t h e
E n v i r o n m e n t a l P r o t e c ti o n A g e n c y h a s t y p i c a l l y u s e d 1 5 3 b i n s t o r e p r e s e n t t h e o z o n e s e a s o n f r o m
M a y t h r o u g h S e p t e m b e r , a n d f o r p a r ti c u l a t e m a t t e r t h e y h a v e u s e d 3 6 5 b i n s t o r e p r e s e n t t h e

y e a r

. I n a d d i ti o n t o b e i n g a b l e t o a c c o u n t f o r i n c o m p l e t e o r m i s s i n g d a t a , a n d u s i n g b i n s t o

r e p r e s e n t t h e d i s t r i b u ti o n p r o v i d e s a u n i f o r m a p p r o a c h t h a t a l l o w s f o r e a s y c o m p a r i s o n o f

d i f f e r e n t m o n i t o r s

.A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T a b l e B

- 1

. M e t r

i c s T y p i c a l l y U s e d i n C o n c e n

t r a t i o n

- R e s p o n s e F u n c t i o n s f

o r C r i t e r i a A i r P o l l u t a n t s

M e a s u r e m e n t

F r e q u e n c y M

e t r i c N a m e M e t r i c D e s c r i p

t i o n

D a i l y ( e

. g

. , P M 2

. 5

, P M 1 0 ) D a i l

y A v e r a g e D a i l

y a v e r a g e

A n n u a l A v e r a g e A v e r a g e o f f o u r q u a r t e r l y a v e r a g e s

. T h e f

o u r q u a r t e r s a r e d e f i n e d a s : J a n

- M a r , A p r

i l

- J u n e , J u l

- S e p , O c t

- D e c

.

A n n u a l M e d i a n M e d i a n o f v a l u e s t h r o u g h o u t t h e y e a r

.

H o u r l y ( e

. g

. , O z o n e ) 1

- h o u r D a i l

y M a x H i g h e s t h o u r

l y v a l u e f r o m 1 2 : 0 0 A

. M

. t h r o u g h 1 1 : 5 9 P

. M

.

8

- h o u r D a i l y A v e r a g e A v e r a g e o f h o u r l y v a l u e s f r o m 9 : 0 0 A

. M

. t h r o u g h 4 : 5 9 P

. M

.

1 2

- h o u r D a i l y A v e r a g e A v e r a g e o f h o u r l y v a l u e s f r o m 8 : 0 0 A

. M

. t h r o u g h 7 : 5 9 P

. M

.

2 4

- h o u r D a i l y A v e r a g e A v e r a g e o f h o u r s f r o m 1 2 : 0 0 A

. M

. t h r o u g h 1 1 : 5 9 P

. M

.



### B

. 1 D i r e c t M o d e l i n g

W h e n u s i n g d i r e c t m o d e l i n g d a t a t o e s ti m a t e e x p o s u r e , B e n M A P a s s u m e s t h a t t h e p e o p l e l i v i n g

w i t h i n a p a r ti c u l a r a i r p o l l u ti o n m o d e l g r i d

- c e l l e x p e r i e n c e t h e s a m e a i r p o l l u ti o n l e v e l s

. B e n M A P

t h e n e s ti m a t e s t h e a i r p o l l u ti o n m e t r i c s o f i n t e r e s t

, a s d e f i n e d f o r e a c h p o l l u t a n t

. ( S e e t h e s e c ti o n

o n d e f i n i n g p o l l u t a n t s i n t h e L o a d i n g D a t a c h a p t e r

. )

G e n e r a l l y m o d e l i n g d a t a p r o v i d i n g h o u r l y o b s e r v a ti o n s a r e c o m p l e t e f o r a n y g i v e n d a y

. H o w e v e r , i t i s c o m m o n t o h a v e m i s s i n g d a y s o f m o d e l i n g d a t a d u r i n g t h e c o u r s e o f a y e a r

. G i v e n

t h e e s ti m a t e d m e t r i c s f r o m t h e a v a i l a b l e d a t a , B e n M A P t h e n r e p r e s e n t s t h e d i s t r i b u ti o n o f d a i l y

m e t r i c s w i t h t h e n u m b e r o f d a y s s p e c i f i e d f o r e a c h p o l l u t a n t

. B y c a l c u l a ti n g b i n s w i t h t h e

a v a i l a b l e d a y s , B e n M A P a s s u m e s t h a t t h e d i s t r i b u ti o n o f m i s s i n g d a y s i s s i m i l a r t o t h e d i s t r i b u ti o n

o f a v a i l a b l e d a t a

.



### B

. 2 C l o s e s t M o n i t o r

W h e n u s i n g t h e c l o s e t m o n i t o r t o r e p r e s e n

t a i r p o l l u ti o n l e v e l s a t a p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

, B e n M A P

i d e n ti f i e s t h e c e n t e r o f t h e p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

, a n d t h e n c h o o s e s t h e m o n i t o r t h a t i s c l o s e s t t o t h e

c e n t e r

. I n t h e s i m p l e s t c a s e , B e n M A P a s s i g n s t h e c l o s e s t m o n i t o r t o a p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

, u s e s

t h e m o n i t o r i n g d a t a t o c a l c u l a t e t h e a n n u a l a n d d a i l y a i r p o l l u ti o n m e t r i c s , a n d t h e n c a l c u l a t e s t h e b i n s t h a t r e p r e s e n t t h e d i s t r i b u ti o n o f t h e d a i l y m e t r i c s

. T h e a n n u a l m e t r i c s a n d t h e b i n n e d d a i l y

m e t r i c s a r e t h e n u s e d i n t h e c a l c u l a ti o n o f h e a l t h e f f e c t s

.

T h e f i g u r e b e l o w p r e s e n t s n i n e p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l s a n d t h r e e m o n i t o r s , w i t h t h e f o c u s o nA p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s i d e n ti f y i n g t h e m o n i t o r c l o s e s t t o g r i d

- c e l l “ E

. ” I n t h i s e x a m p l e , t h e c l o s e s t m o n i t o r h a p p e n s t o b e 1 0 m i l e s a w a y f r o m t h e c e n t e r o f g r i d

- c e l l E

, a n d t h e d a t a f r o m t h i s m o n i t o r w o u l d b e u s e d t o

e s ti m a t e a i r p o l l u ti o n l e v e l s f o r t h e p o p u l a ti o n i n t h i s g r i d

- c e l l

. A n a n a l o g o u s p r o c e d u r e w o u l d b e

u s e d t o e s ti m a t e a i r p o l l u ti o n l e v e l s i n t h e o t h e r g r i d

- c e l l s ( A

, B

, C

, D

, F

, G

, H

, a n

d I )

.

T o c a p t u r e s o m e o f t h e i n f o r m a ti o n g e n e r a t e d b y a i r p o l l u ti o n m o d e l s , B e n M A P c a n a l s o s c a l e

t h e d a t a f r o m t h e c l o s e s t m o n i t o r w i t h a i r p o l l u ti o n m o d e l i n g d a t a

. B e n M A P i n c l u d e s t w o t y p e s

o f s c a l i n g

– “ t e m p o r a l ” a n d “ s p a ti a l ” s c a l i n g

. W e d i s c u s s e a c h b e l o w

.

B

. 2

. 1 C l o s e s t M o n

i t o r

– T e m p o r a l S c a l i n g

W i t h t e m p o r a l s c a l i n g , B e n M A P s c a l e s m o n i t o r i n g d a t a w i t h t h e r a ti o o f t h e f u t u r e

- y e a r t o b a s e

y e a r m o d e l i n g d a t a , w h e r e t h e m o d e l i n g d a t a i s f r o m t h e m o d e l i n g g r i d

- c e l l c o n t a i n i n g t h e

m o n i t o r

. I n t h e c a s e o f p o l l u t a n t s t y p i c a l l y m e a s u r e d h o u r l y , s u c h a s o z o n e , B e n M A P s c a l e s t h e h o u r l y m o n i t o r v a l u e s , c a l c u l a t e s t h e a n n u a l a n d d a i l y m e t r i c s o f i n t e r e s t

, a n d t h e n b i n s t h e d a i l y

m e t r i c s

. I n t h e c a s e o f p o l l u t a n t s t y p i c a l l y m e a s u r e d d a i l y , B e n M A P s c a l e s t h e d a i l y v a l u e s ,

c a l c u l a t e s t h e a n n u a l m e t r i c s o f i n t e r e s t

, a n d t h e n b i n s t h e d a i l y m e t r i c

.

C o n s i d e r t h e c a s e i n t h e f i g u r e b e l o w

. T o f o r e c a s t a i r p o l l u ti o n l e v e l s f o r 2 0 3 0

, B e n M A P w o u l d

m u l ti p l y t h e 1 9 9 5 m o n i t o r v a l u e ( 8 0 p p b ) b y t

h e r a ti o o f t h e 2 0 3 0 m o d e l v a l u e ( 7 0 p p b ) t o t

h e 1 9 9 5 m o d e l v a l u e ( 9 5 p p b ) :

F o r e c a s t 2 0 3 0 = M o n

i t o r V a l u e 1 9 9 5 * ( M o d e l V a l u e D
, 2 0 3 0 / M o d e l V a l u e D
, 1 9 9 5 )

F o r e c a s t 2 0 3 0 = 8 0 p p b * ( 7 0 p p b / 9 5 p p b ) = 5 8

. 9 p p b

.A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s I n t h i s e x a m p l e , w e h a v e e x a m i n e d t h e a d j u s t m e n t o f a s i n g l e m o n i t o r v a l u e w i t h t h e r a ti o o f s i n g l e

m o d e l v a l u e s

. T h e a p p r o a c h i s e s s e n ti a l l y t h e s a m e w h e n t h e r e a r e m u l ti p l e m o n i t o r v a l u e s a n d

m u l ti p l e m o d e l v a l u e s

.

B

. 2

. 2 C l o s e s t M o n

i t o r

– S p a t i a l S c a l i n g

W i t h s p a ti a l s c a l i n g , w e a r e e s ti m a ti n g a m o n i t o r v a l u e f o r t h e c e n t e r o f e a c h p o p u

l a ti o n g r i d

- c e l l

. W e s t a r t b y c h o o s i n g t h e c l o s e s t m o n i t o r t o t h e c e n t e r o f e a c h p o p u

l a ti o n g r i d

- c e l l

, a n d t h e n w e

s c a l e t h i s c l o s e s t m o n i t o r w i t h m o d e l i n g d a t a

. I n p a r ti c u l a r , B e n M A P m u l ti p l i e s t h e m o n i t o r i n g d a t a w i t h t h e r a ti o o f t h e b a s e

- y e a r m o d e l i n g d a t a f o r t h e d e s ti n a ti o n g r i d

- c e l l t o t h e b a s e

- y e a r

m o d e l i n g d a t a f o r g r i d

- c e l l c o n t a i n i n g t h e m o n i t o r

. T h e s p a ti a l s c a l i n g o c c u r s i n t h e s a m e f a s h i o n

a s w i t h t e m p o r a l s c a l i n g

. I n t h e c a s e o f p o l l u t a n t s t y p i c a l l y m e a s u r e d h o u r l y , s u c h a s o z o n e , B e n M A P s c a l e s t h e h o u r l y m o n i t o r v a l u e s , c a l c u l a t e s t h e a n n u a l a n d d a i l y m e t r i c s o f i n t e r e s t

, a n d

t h e n b i n s t h e d a i l y m e t r i c s

. I n t h e c a s e o f p o l l u t a n t s t y p i c a l l y m e a s u r e d d a i l y , B e n M A P s c a l e s t h e d a i l y v a l u e s , c a l c u l a t e s t h e a n n u a l m e t r i c s o f i n t e r e s t

, a n d t h e n b i n s t h e d a i l y m e t r i c

.

T o e s ti m a t e a i r p o l l u ti o n l e v e l s f o r 1 9 9 5 i n g r i d

- c e l l “ E ” b e l o w , B e n M A P w o u l d m u l ti p l y t h e 1 9 9 5 c l o s e s t m o n i t o r v a l u e ( 8 0 p p b ) b y t

h e r a ti o o f t h e 1 9 9 5 m o d e l v a l u e f o r g r i d

- c e l l “ E ” ( 7 0

p p b ) t o t h e 1 9 9 5 m o d e l v a l u e f o r g r i d

- c e l l “ D ” ( 9 5 p p b ) :

F o r e c a s t 1 9 9 5 = M o n

i t o r V a l u e 1 9 9 5 * ( M o d e l V a l u e E
, 1 9 9 5 / M o d e l V a l u e D
, 1 9 9 5 )

F o r e c a s t 1 9 9 5 = 8 0 p p b * ( 8 5 p p b / 9 5 p p b ) = 7 1

. 6 p p b

.A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s B

. 2

. 3 C l o s e s t M o n

i t o r

– T e m p o r a l a n d S p a t i a l S c a l i n g

C o m b i n i n g b o t h t e m p o r a l a n d s p a ti a l s c a l i n g , B e n M A P f i r s t m u l ti p l i e s m o n i t o r i n g d a t a w i t h b o t h

t h e r a ti o o f t h e f u t u r e

- y e a r t o b a s e

- y e a r m o d e l i n g d a t a , w h e r e t h e m o d e l i n g d a t a i s f r o m t h e

m o d e l i n g g r i d

- c e l l c o n t a i n i n g t h e m o n i t o r

. T h i s g i v e s a t e m p o r a r y f o r e c a s t f o r 2 0 3 0

. B e n M A P

t h e n m u l ti p l i e s t h i s t e m p o r a r y f o r e c a s t w i t h t h e r a ti o o f t h e f u t u r e

- y e a r m o d e l i n g d a t a f o r t h e d e s ti n a ti o n g r i d

- c e l l t o t h e f u t u r e

- y e a r m o d e l i n g d a t a f o r g r i d

- c e l l c o n t a i n i n g t h e m o n i t o r

. A s s e e n b e l o w , t h i s s i m p l i f i e s t o m u l ti p l y i n g m o n i t o r i n g d a t a w i t h b o t h t h e r a ti o o f f u t u r e

- y e a r m o d e l i n g d a t a f r o m t h e d e s ti n a ti o n g r i d

- c e l l t o t h e b a s e

- y e a r m o d e l i n g d a t a f r o m t h e g r i d

- c e l l c o n t a i n i n g t h e

m o n i t o r

. A g a i n , a s d e s c r i b e d f o r t e m p o r a l a n d s p a ti a l s c a l i n g , B e n M A P f i r s t s c a l e s t h e h o u r l y a n d

d a i l y v a l u e s , g e n e r a t e s t h e m e t r i c s o f i n t e r e s t a n d t h e n b i n s t h e d a i l y m e t r i c s

.

T o f o r e c a s t a i r p o l l u ti o n l e v e l s f o r 2 0 3 0 i n t h e f i g u r e b e l o w , B e n M A P w o u l d m u l ti p l y t h e 1 9 9 5

m o n i t o r v a l u e ( 8 0 p p b ) b y t

h e r a ti o o f t h e 2 0 3 0 m o d e l v a l u e ( 7 0 p p b ) t o t

h e 1 9 9 5 m o d e l v a l u e ( 9 5 p p b ) :

T e m p o r a r y F o r e c a s t 2 0 3 0 = M o n

i t o r V a l u e 1 9 9 5 * ( M o d e l V a l u e D
, 2 0 3 0 / M o d e l

V a l u e D
, 1 9 9 5 )

T e m p o r a r y F o r e c a s t 2 0 3 0 = 8 0 p p b * ( 7 0 p p b / 9 5 p p b ) = 5 8

. 9 p p b

.

F o r e c a s t 2 0 3 0 = T e m

p o r a r y F o r e c a s t 2 0 3 0 * ( M o d e l V a l u e E
, 2 0 3 0 / M o d e l V a l u e D
, 2 0 3 0 )A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 3 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s F o r e c a s t 2 0 3 0 = 5 8

. 9 p p b * ( 6 0 p p b / 7 0 p p b ) = 5 0

. 5 p p b

.

N o t e t h a t t h r o u g h c a n c e l l a ti o n , t h i s e q u a ti o n s i m p l i f i e s t o :

F o r e c a s t 2 0 3 0 = M o n

i t o r V a l u e 1 9 9 5 * ( M o d e l V a l u e E
, 2 0 3 0 / M o d e l V a l u e D
, 1 9 9 5 )



### B

. 3 V o r o n o i N e i g h b o r A

v e r a g i n g ( V N A )

L i k e t h e c l o s e s t m o n i t o r a p p r o a c h

, t h e V o r o n o i N e i g h b o r A v e r a g i n g ( V N A ) a l g o r i t h m u s e s

m o n i t o r d a t a d i r e c t l y o r i n c o m b i n a ti o n w i t h m o d e l i n g d a t a

. H o w e v

e r , i n s t e a d o f u s i n g t h e s i n g l e

c l o s e s t m o n i t o r t o e s ti m a t e e x p o s u r e a t a p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

, t h e V N A a l g o r i t h m i n t e r p o l a t e s a i r

q u a l i t y a t e v e r y p o p u l a ti o n g r i d c e l l b y f i r s t i d e n ti f y i n g t h e s e t o f m o n i t o r s t h a t b e s t “ s u r r o u n d ” t h e

c e n t e r o f t h e p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

.A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 3 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s I n p a r ti c u l a r , B e n M A P i d e n ti f i e s t h e n e a r e s t m o n i t o r s , o r “ n e i g h b o r s , ” b y d r a w i

n g a p o l y g o n , o r

“ V o r o n o i ” c e l l

, a r o u n d t h e c e n t e r o f e a c h B e n

M A P g r i d c e l l

. T h e p o l y g o n s h a v e t h e s p e c i a l

p r o p e r t y t h a t t h e b o u n d a r i e s a r e t h e s a m e d i s t a n c e f r o m t h e t w o c l o s e s t p o i n t s

.A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 3 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s B e n M A P t h e n c h o o s e s t h o s e m o n i t o r s t h a t s h a r e a b o u n d a r y w i t h t h e c e n t e r o f g r i d

- c e l l “ E

. ”

T h e s e a r e t h e n e a r e s t n e i g h b o r s , B e n M A P u s e s t h e s e m o n i t o r s t o e s ti m a t e t h e a i r p o l l u ti o n l e v e l

f o r t h i s g r i d

- c e l l

.A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 3 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T o e s ti m a t e t h e a i r p o l l u ti o n l e v e l i n e a c h g r i d

- c e l l

, B e n M A P c a l c u l a t e s t h e m e t r i c s f o r e a c h o f t h e

n e i g h b o r i n g m o n i t o r s , a n d t h e n c a l c u l a t e s a n i n v e r s e

- d i s t a n c e w e i g h t e d a v e r a g e o f t h e m e t r i c s

. T h e f u r t h e r t h e m o n i t o r i s f r o m t h e B e n M A P g r i d

- c e l l

, t h e s m a l l e r t h e w e i g h t

.

I n t h e f i g u r e b e l o w , t h e w e i g h t f o r t h e m o n i t o r 1 0 m i l e s f r o m t h e c e n t e r o f g r i d

- c e l l E i s c a l c u l a t e d

a s f o l l o w s :

T h e w e i g h t s f o r t h e o t h e r m o n i t o r s w o u l d b e c a l c u l a t e d i n a s i m i l a r f a s h i o n

. B e n M A P w o u l d t h e n

c a l c u l a t e a n i n v e r s e

- d i s t a n c e w e i g h t e d a v e r a g e f o r 1 9 9 5 a i r p o l l u ti o n l e v e l s i n g r i d

- c e l l E a s f o l l o w s :

F o r e c a s t 1 9 9 5 = 0

. 3 5 * 8 0 p p b + 0

. 2 4 * 9 0 p p b + 0

. 2 4 * 6 0 p p b + 0

. 1 8 * 1 0 0 p p b = 8 1

. 2 p p b

.A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 3 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s B

. 3

. 1 V N A | T e m p o r a l S c a l i n g

L i k e t h e c l o s e s t m o n i t o r a p p r o a c h

, t h e V o r o n o i N e i g h b o r A v e r a g i n g ( V N A ) a l g o r i t h m u s e s

m o n i t o r d a t a d i r e c t l y o r i n c o m b i n a ti o n w i t h m o d e l i n g d a t a

. H o w e v

e r , i n s t e a d o f u s i n g t h e s i n g l e

c l o s e s t m o n i t o r t o e s ti m a t e e x p o s u r e a t a p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

, t h e V N A a l g o r i t h m i n t e r p o l a t e s a i r

q u a l i t y a t e v e r y p o p u l a ti o n g r i d c e l l b y f i r s t i d e n ti f y i n g t h e s e t o f m o n i t o r s t h a t b e s t “ s u r r o u n d ” t h e

c e n t e r o f t h e p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

.A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 3 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s I n p a r ti c u l a r , B e n M A P i d e n ti f i e s t h e n e a r e s t m o n i t o r s , o r “ n e i g h b o r s , ” b y d r a w i

n g a p o l y g o n , o r

“ V o r o n o i ” c e l l

, a r o u n d t h e c e n t e r o f e a c h B e n

M A P g r i d c e l l

. T h e p o l y g o n s h a v e t h e s p e c i a l

p r o p e r t y t h a t t h e b o u n d a r i e s a r e t h e s a m e d i s t a n c e f r o m t h e t w o c l o s e s t p o i n t s

.A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 3 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s W e t h e n c h o o s e t h o s e m o n i t o r s t h a t s h a r e a b o u n d a r y w i t h t h e c e n t e r o f g r i d

- c e l l “ E

. ” T h e s e a r e

t h e n e a r e s t n e i g h b o r s , w e u s e t h e s e m o n i t o r s t o e s ti m a t e t h e a i r p o l l u ti o n l e v e l f o r t h i s g r i d

- c e l l

.

T o e s ti m a t e t h e a i r p o l l u ti o n l e v e l i n e a c h g r i d

- c e l l

, B e n M A P c a l c u l a t e s t h e a n n u a l a n d t h e b i n n e dA p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 3 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s d a i l y m e t r i c s f o r e a c h o f t h e n e i g h b o r i n g m o n i t o r s , a n d t h e n c a l c u l a t e s a n i n v e r s e

- d i s t a n c e

w e i g h t e d a v e r a g e o f t h e m e t r i c s

. T h e f u r t h e r t h e m o n i t o r i s f r o m t h e B e n M A P g r i d

- c e l l

, t h e

s m a l l e r t h e w e i g h t

.

I n t h e f i g u r e b e l o w , t h e w e i g h t f o r t h e m o n i t o r 1 0 m i l e s f r o m t h e c e n t e r o f g r i d

- c e l l E i s c a l c u l a t e d

a s f o l l o w s :

T h e w e i g h t s f o r t h e o t h e r m o n i t o r s w o u l d b e c a l c u l a t e d i n a s i m i l a r f a s h i o n

. B e n M A P w o u l d t h e n

c a l c u l a t e a n i n v e r s e

- d i s t a n c e w e i g h t e d a v e r a g e f o r 1 9 9 5 a i r p o l l u ti o n l e v e l s i n g r i d

- c e l l E a s f o l l o w s :

F o r e c a s t 1 9 9 5 = 0

. 3 5 * 8 0 p p b + 0

. 2 4 * 9 0 p p b + 0

. 2 4 * 6 0 p p b + 0

. 1 8 * 1 0 0 p p b = 8 1

. 2 p p b

.

N o t e t h a t B e n M A P i s c a l c u l a ti n g a n i n v e r s e

- d i s t a n c e w e i g h t e d a v e r a g e o f t h e a n n u a l m e t r i c s a n d

t h e b i n n e d d a i l y m e t r i c s

. A l t e r n a ti v e l y , B e n M A P c o u l d c a l c u l a t e a n i n v e r s e

- d i s t a n c e w e i g h t e d

a v e r a g e o f t h e h o u r l y a n d d a i l y o b s e r v a ti o n s , c a l c u l a t e d t h e a n n u a l a n d d a i l y m e t r i c s , a n d t h e n b i n n e d t h e d a i l y m e t r i c s

.A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 3 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s B

. 3

. 2 V o r o n o i N e i g h b o r A v e r a g i n g ( V N A )

– S p a t i a l S c a l i n g

B e n M A P c a n a l s o c o m b i n e V N A w i t h s p a ti a l s c a l i n g

. F o r e a c h o f t

h e n e i g h b o r m o n i t o r s , B e n M A P m u l ti p l i e s t h e m o n i t o r i n g d a t a w i t h t h e r a ti o o f t h e b a s e

- y e a r m o d e l i n g d a t a f o r t h e d e s ti n a ti o n g r i d

- c e l l t o t h e b a s e

- y e a r m o d e l i n g d a t a f o r g r i d

- c e l l c o n t a i n i n g t h e m o n i t o r

. T h e

s p a ti a l s c a l i n g o c c u r s i n t h e s a m e f a s h i o n a s w i t h t e m p o r a l s c a l i n g

. I n t h e c a s e o f p o l l u t a n t s

t y p i c a l l y m e a s u r e d h o u r l y , s u c h a s o z o n e , B e n M A P s c a l e s t h e h o u r l y m o n i t o r v a l u e s , c a l c u l a t e s

t h e a n n u a l a n d d a i l y m e t r i c s o f i n t e r e s t

, a n d t h e n b i n s t h e d a i l y m e t r i c s

. I n t h e c a s e o f p o l l u t a n t s

t y p i c a l l y m e a s u r e d d a i l y , B e n M A P s c a l e s t h e d a i l y v a l u e s , c a l c u l a t e s t h e a n n u a l m e t r i c s o f

i n t e r e s t

, a n d t h e n b i n s t h e d a i l y m e t r i c

.

C o n s i d e r t h e e x a m p l e i n t h e f i g u r e b e l o w

. T o f o r e c a s t a i r p o l l u ti o n l e v e l s f o r 1 9 9 5

, B e n M A P

w o u l d m u l ti p l y t h e 1 9 9 5 m o n i t o r v a l u e b y t h e r a ti o o f t h e 1 9 9 5 m o d e l v a l u e t o t h e 1 9 9 5 m o d e l

v a l u e :A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 3 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s B

. 3

. 3 V o r o n o i N e i g h b o r A v e r a g i n g ( V N A )

– T e m p o r a l & S p a t i a l S c a l i n g

C o m b i n i n g b o t h t e m p o r a l a n d s p a ti a l s c a l i n g , B e n M A P m u l ti p l i e s m o n i t o r i n g d a t a w i t h t h e r a ti o

o f t h e f u t u r e

- y e a r t o b a s e

- y e a r m o d e l i n g d a t a , w h e r e t h e f u t u r e

- y e a r m o d e l i n g d a t a a r e f r o m t h e d e s ti n a ti o n g r i d

- c e l l a n d t h e b a s e

- y e a r m o d e l i n g d a t a a r e f r o m t h e g r i d

- c e l l c o n t a i n i n g t h e

m o n i t o r

. O n e t h e h o u r l y a n d d a i l y m o n i t o r i n g d a t a a r e s c a l

e d

, B e n M A P g e n e r a t e s t h e m e t r i c s o f

i n t e r e s t

, b i n s t h e d a i l y m e t r i c s , a n d t h e n u s e s t h e m e t r i c s t o e s ti m a t e a d v e r s e h e a l t h e f f e c t s i n t h e

p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

.

T h e f i g u r e b e l o w g i v e s a n e x a m p l e o f c o m b i n i n g t e m p o r a l a n d s p a ti a l s c a l i n g

.



### B

. 4 F i x e d R a d i u s

W h e n u s i n g t h e f i x e d r a d i u s o p ti o n t o r e p r e s e n

t a i r p o l l u ti o n l e v e l s a t a p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

, B e n M A P i d e n ti f i e s a l l m o n i t o r s w i t h i n a s p e c i f i e d d i s t a n c e o f t h e c e n t e r o f t h e p o p u l a ti o n g r i d

c e l l

, c a l c u l a t e s t h e m e t r i c s a t e a c h m o n i t o r , a n d t h e n c a l c u l a t e s a w e i g h t e d a v e r a g e o f t h e m e t r i c s

u s i n g t h e a l g o r i t h m s d e s c r i b e d f o r V N A

. W h e n n o m o n i t o r s a r e w i t h i n t h e s p e c i f i e d d i s t a n c e , B e n M A P a s s i g n s t h e c l o s e s t m o n i t o r t o a p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

, a n d c a l c u l a t e s t h e m e t r i c s u s i n g

t h e a l g o r i t h m s d e s c r i b e d f o r t h e c l o s e s t m o n i t o r a p p r o a c h

.



### B

. 5 T e m p o r a l a n d S p a t i a l S c a l i n g A d j u s t m e n t F a c t o r s

A s p r e s e n t e d i n t h e p r e c e d i n g e x a m p l e s o f t e m p o r a l a n d s p a ti a l s c a l i n g , t h e c l o s e s t m o n i t o r , V N A

, a n d f i x e d r a d i u s a p p r o a c h e s c a n u s e m o d e l d a t a t o s c a l

e m o n i t o r o b s e r v a ti o n s

. I n t h e

e x a m p l e s a b o v e , w e s c a l e d s i n g l e m o n i t o r v a l u e s w i t h t h e r a ti o o f s i n g l e m o d e l v a l u e s

. I n f a c t

, h o w e v e r , t h e s c a l i n g i n v o l v e s m u l ti p l e m o n i t o r v a l u e s a n d m u l ti p l e m o d e l v a l u e s

.

T o p r o c e e d w i

t h t h e s c a l i n g , B e n M A P t a k e s t h e m o d e l i n g v a l u e s a n d s p l i t s t h e m i n t o g r o u p s , d e p e n d i n g o n h o w t h e p o l l u t a n t i s d e f i n e d

. ( S e e t h e s e c ti o n o n d e f i n i n g p o l l u t a n t s i n t h e L o a d i n g
D a t a c h a p t e r

. ) T h e U n i t e d S t a t e s s e t u p h a s d e f i n e d o z o n e t o h a v e a d e f a u l t o f 1 0 a d j u s t m e n t
f a c t o r s f o r t h e o z o n e s e a s o n , w h e r e t h e f i r s t g r o u p r e p r e s e n t s t h e f i r s t 1 0 p e r c e n t o f t h e m o d e l

o b s e r v a ti o n s ; t h e s e c o n d g r o u p r e p r e s e n t s t h e o b s e r v a ti o n s b e t w e e n t h e 1 0 t h a n d 2 0 t h

p e r c e n ti l e ; a n d s o o n t h r o u g h t h e t e n t h g r o u p , w h i c h r e p r e s e n t s t h e o b s e r v a ti o n s b e t w e e n t h e 9 0 t h a n d 1 0 0 t h p e r c e n ti l e s

. B e n M A P t h e n a v e r a g e s t h e v a l u e s i n e a c h g r o u p

. T h e U n i t e d S t a t e s

s e t u p h a s d e f i n e d p a r ti c u l a t e m a t t e r t o h a v e f i v e a d j u s t m e n t f a c t o r s f o r e a c h o f t h e f o u r s e a s o n s i n

t h e y e a r , w h e r e t h e f i r s t g r o u p i n e a c h s e a s o n r e p r e s e n

t s t h e f i r s t 2 0 p e r c e n t o f t h e m o d e l

o b s e r v a ti o n s ; t h e s e c o n d g r o u p r e p r e s e n t s t h e o b s e r v a ti o n s b e t w e e n t h e 2 0 t h a n d 4 0 t hA p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 4 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s p e r c e n ti l e s ; a n d s o o n

. T h e n , a s f o r o z o n e m o d e l v a l u e s , B e n M A P a v e r a g e s t h e p a r ti c u l a t e

m a t t e r m o d e l v a l u e s i n e a c h g r o u p

.

B e n M A P t r e a t s t h e m o n i t o r v a l u e s i n a s i m i l a r w a y

. I t s o r t s t h e m o n i t o r v a l u e s f r o m l o w t o h i g h

,

a n d d i v i d e s t h e m i n t o t h e s a m e n u m b e r g r o u p s a s t h e r e a r e s c a l i n g f a c t o r s

.

B

. 5

. 1 C a l c u

l a t i o n o f S c a l i n g F a c t o r

s

I n d e v e l o p i n g s c a l i n g f a c t o r s f o r t h e s t a n d a r d U n i t e d S t a t e s s e t u p , B e n M A P s o r t s t h e m o d e l i n g d a t a i n t o e i t h e r 1 0 g r o u p s o r 2 0 g r o u p s , d e p e n d i n g o n t h e p o l l u t a n t ( e

. g

. , 1 0 f o r o z o n e a n d 2 0

f o r p a r ti c u l a t e m a t t e r , 5 f o r e a c h o f t h e 4 s e a s o n s )

. G i v e n t h e n u m b e r o f g r o u p s , B e n M A P t h e n d e t e r m i n e s h o w t o a s s i g n t h e m o d e l v a l u e s

. I n d e t e r m i n i n g t o w h i c h g r o u p a v a l u e b e l o n g s , B e n M A P a s s i g n s a t w o

- d i g i t " p e r c e n ti l e " t o e a c h v a l u e

. W i t h v a l u e s i n a g i v e n g r i d

- c e l l s o r t e d

f r o m l o w t o h i g h

, t h e p e r c e n ti l e f o r e a c h v a l u e w i l l e q u a l : ( t h e o b s e r v a ti o n r a n k n u m b e r m i n u s 0

. 5 ) d i v i d e d b y ( t h e t o t a l n u m b e r o f v a l u e s ) m u l ti p l i e d b y ( 1 0 0 )

. I f t

h e r e a r e 2 5 0 h o u r l y v a l u e s , t h e f i r s t h o u r l y v a l u e w i l l h a v e a p e r c e n ti l e = ( 1

- 0

. 5 ) / ( 2 5 0 ) * ( 1 0 0 ) = 0

. 2 0 % ; t h e 2 7 t h v a l u e w i l l

h a v e a p e r c e n ti l e = ( 2 7

- 0

. 5 ) / ( 2 5 0 ) * ( 1 0 0 ) = 1 0

. 6 0 % ; a n d s o o n

.

E a c h d a t a g r o u p i s r e p r e s e n t e d b y " g r o u p

- l o " a n d " g r o u p

- h i " v a l u e s

. T h e s e a r e t h e m i n i m u m a n d

t h e m a x i m u m p e r c e n ti l e s i n e a c h g r o u p , w h e r e g r o u p

- l o e q u a l s : ( g r o u p r a n k m i n u s 1 ) m u l ti p l i e d

b y ( 1 0 0 ) d i v i d e d b y ( t h e n u m b e r o f g r o u p s ) ; a n d g r o u p

- h i e q u a l s : ( g r o u p r a n k ) m u l ti p l i e d b y ( 1 0 0 ) d i v i d e d b y ( t h e n u m b e r o f g r o u p s ) m i n u s 0

. 0 0 1

. I f t h e r e a r e t e n g r o u p s : t h e f i r s t g r o u p w i l l

h a v e : g r o u p

- l o = ( 1

- 1 ) / 1 0 0 * 1 0 = 0

. 0 0 0 %

, a n

d g r o u p

- h i = ( 1 / 1 0 0 * 1 0 )

- 0

. 0 0 1 = 9

. 9 9 9 % ; t h e

s e c o n d g r o u p w i l l h a v e : g r o u p

- l o = ( 2

- 1 ) / 1 0 0 * 1 0 = 1 0

. 0 0 0 %

, a n

d g r o u p

- h i = ( 2 / 1 0 0 * 1 0 )

- 0

. 0 0 1 = 1 9

. 9 9 9 % ; a n

d s o o n t o t h e t e n t h g r o u p , w h i c h w i l l h a v e : g r o u p

- l o = ( 1 0

- 1 ) / 1 0 0 * 1 0 = 9 0

. 0 0 0 %

, a n d g r o u p

- h i = ( 1 0 / 1 0 0 * 1 0 )

- 0

. 0 0 1 = 9 9

. 9 9 9 %

. B e n M A P a s s i g n s e a c h o b s e r v a ti o n

t o a p a r ti c u l a r g r o u p w i t h t h e f o l l o w i n g a l g o r i t h m : i f " g r o u p

- l o " < " p e r c e n ti l e " < " g r o u p

- h i "

, t h e n

a s s i g n t h e o b s e r v a ti o n t o t h a t d a t a g r o u p

.

B e l o w w e g i v e s o m e e x a m p l e s o f t h e c a l c u l a ti o n s t h a t B e n M A P p e r f o r m s w h e n s c a l i n g

.

B

. 5

. 1

. 1 E x a m

p l e : P M 2

. 5 S c a l i n g F a c t o r

s i n U

. S

. S e t u

p

A f t e r p r e p a r i n g t h e P M 2

. 5 m o d e l a n d m o n i t o r d a t a , B e n M A P c a l c u l a t e s t h e f o l l o w i n g :

w h e r e :

a d j u s t e d m o n i t o r = p r e d

i c t e d d a i l y P M 2

. 5 l e v e l

, a f t e r

a d j u s t m e n t b y m o d e l d a t a ( μ g / m 3 )

m o n i t o r = o b s e r v e d d a i l y P M 2

. 5 m o n i t o r l e v e l
( μ g / m 3 )A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 4 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s i = d a y i d e n t i f i e r

j = m o d e l s e a s o n / q u i n t i l e g r o u p ( 1 t o 2 0 )

k = g r i d c e l l i d e n t i f i e r f o r p o p u l a t i o n g r i d

c e l l

l = g r i d c e l l i d e n t i f i e r f o r g r i d c e l l

c o n t a i n i n g m o n i t o r

b a s e = b a s e

- y e a r ( e

. g

. , 2 0 0 0 )

f u t u r e = f u t u r e

- y e a r ( e

. g

. , 2 0 2 0 )

R E M S A D = r e p r e s e n t a t i v e m o d e l s e a s o n / q u i n t i l e

v a l u e ( μ g / m 3 )

A f t e r a d j u s ti n g t h e m o n i t o r v a l u e s t o r e f l e c t a i r q u a l i t y m o d e l i n g , B e n M A P c a l c u l a t e s f o r e a c h

m o n i t o r t h e P M 2

. 5 m e t r i c s n e e d e d t o e s ti m a t e a d v e r s e h e a l t h e f f e c t s

. I n t h e c a s e o f V N A

, B e n M A P t h e n c a l c u l a t e s a w e i g h t e d a v e r a g e ( e

. g

. , i n v e r s e

- d i s t a n c e w e i g h t e d a v e r a g e ) o f t h e

n e i g h b o r s i d e n ti f i e d f o r e a c h p o p u l a ti o n g r i d c e l l :

w h e r e :

p o p u l a t i o n g r i d c e l l = i

n v e r s e d i s t a n c e

- w e i g h t e d P M 2

. 5

m e t r i c a t p o p u l a t i o n g r i d c e l l ( μ g / m 3 )

a d j u s t e d m o n i t o r = p r e d

i c t e d P M 2

. 5 m e t r i c , a f t e r

a d j u s t m e n t b y m o d e l d a t a ( μ g / m 3 )

m = m o n i t o r i d e n t i f i e r

b a s e = b a s e

- y e a r ( e

. g

. , 2 0 0 0 )

f u t u r e = f u t u r e

- y e a r ( e

. g

. , 2 0 2 0 )

w e i g h t = i n v e r s e

- d i s t a n c e w e i g h t f o r m o n i t o r

A f t e r g e n e r a ti n g t h e b i n s f o r b o t h t h e b a s e l i n e a n d c o n t r o l s c e n a r i o s , B e n M A P u s e s t h e s e t o

c a l c u l a t e t h e c h a n g e i n a i r q u a l i t y n e e d e d i n m o s t h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s t o c a l c u l a t e t h e c h a n g e i n a d v e r s e h e a l t h e f f e c t s

. T o c a l c u l a t e t h e c h a n g e i n a i r q u a l i t y , B e n M A P s u b t r a c t s t h e b a s e l i n e

v a l u e i n t h e f i r s t b i n f r o m t h e c o n t r o l v a l u e i n t h e f i r s t b i n , a n d s o o n f o r e a c h o f t h e b i n s c r e a t e d

f o r t h e d a i l y P M 2

. 5 a v e r a g e

.A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 4 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s B

. 5

. 1

. 2 E x a m

p l e : O z o n e S c a l i n g i n U

. S

. S e t u

p

A f t e r p r e p a r i n g t h e o z o n e m o d e l a n d m o n i t o r d a t a , B e n M A P c a l c u l a t e s t h e f o l l o w i n g :

w h e r e :

a d j u s t e d m o n i t o r = p r e d i

c t e d h o u r l y o z o n e l e v e l

, a f t e r

a d j u s t m e n t b y m o d e l d a t a ( p p b )

m o n i t o r = o b s e r v e d h o u r l y o z o n e m o n i t o r l e v e l ( p p b )

i = h o u r i d e n ti f i e r

j = m o d e l d e c i l e g r o u p ( 1 t o 1 0 )

k = g r i d c e l l i d e n ti f i e r f o r p o p u l a ti o n

g r i d c e l l

l = g r i d c e l l i d e n ti f i e r f o r g r i d c e l l

c o n t a i n i n g m o n i t o r

b a s e = b a s e

- y e a r ( e

. g

. , 1 9 9 6 )

f u t u r e = f u t u r e

- y e a r ( e

. g

. , 2 0 3 0 )

C A M X = r e p r e s e n t a ti v e m o d e l d e c i l e v a l u e ( p p b )

A f t e r a d j u s ti n g t h e m o n i t o r v a l u e s t o r e f l e c t a i r q u a l i t y m o d e l i n g , B e n M A P c a l c u l a t e s f o r e a c h

m o n i t o r t h e o z o n e m e t r i c s n e e d e d t o e s ti m a t e a d v e r s e h e a l t h e f f e c t s

. I n t h e c a s e o f V N A

, B e n M A P t h e n c a l c u l a t e s a w e i g h t e d a v e r a g e ( e

. g

. , i n v e r s e

- d i s t a n c e w e i g h t e d a v e r a g e ) o f t h e

n e i g h b o r s i d e n ti f i e d f o r e a c h p o p u l a ti o n g r i d c e l l :

w h e r e :

p o p u l a t i o n g r i d c e l l = i

n v e r s e d i s t a n c e

- w e i g h t e d o z o n e

m e t r i c a t p o p u l a t i o n g r i d c e l l ( p p b )A p p e n d i x B : A i r P o l l u t i o n E x p o s u r e E s t i m a t i o n A l g o r i t h m s

N o v e m b e r 2 0 1 2 4 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a d j u s t e d m o n i t o r = p r e d i c t e d o z o n e m e t r i c , a f t e r

a d j u s t m e n t b y m o d e l d a t a ( p p b )

m = m o n i t o r i d e n t i f i e r

f u t u r e = f u t u r e

- y e a r ( 2 0 2 0

, 2 0 3 0 )

w e i g h t = i n v e r s e

- d i s t a n c e w e i g h t f o r

m o n i t o r

A f t e r g e n e r a ti n g t h e b i n s f o r b o t h t h e b a s e l i n e a n d c o n t r o l s c e n a r i o s , B e n M A P c a n u s e t h e s e t o

c a l c u l a t e t h e c h a n g e i n a i r q u a l i t y n e e d e d i n m o s t C

- R f u n c ti o n s t o c a l c u l a t e t h e c h a n g e i n a d v e r s e h e a l t h e f f e c t s

. T o c a l c u l a t e t h e c h a n g e i n a i r q u a l i t y , B e n M A P s u b t r a c t s t h e b a s e l i n e v a l u e i n t h e f i r s t b i n f r o m t h e c o n t r o l v a l u e i n t h e f i r s t b i n , a n d s o o n f o r e a c h o f t h e b i n s c r e a t e d f o r t h e d a i l y

o z o n e m e t r i c s

.



### B

. 6 B i n n e d M e t r i c s

W h e n e s ti m a ti n g a i r p o l l u ti o n e x p o s u r e , i t w i l l o f t e n h a p p e n t h a t m e t r i c s a r e o f t e n n o t a v a i l a b l e f o r

e a c h d a y i n t h e y e a r

. T o r e m e d y t h i s , B e n M A P c a l c u l a t e s r e p r e s e n t a ti v e v a l u e s o r b i n s w i t h t h e

a v a i l a b l e d a i l y m e t r i c s , u n d e r t h e a s s u m p ti o n t h a t t h e m i s s i n g d a y s h a v e a s i m i l a r d i s t r i b u ti o n

. E a c h b i n r e p r e s e n t s a d a y

. I n t h e c a s e w h e r e t h e r e a r e 3 6 5 b i n s , t h e s e t o f b i n s r e p r e s e n t s t h e

e n ti r e y e a r

.

W h e n c o m b i n i n g a i r p o l l u ti o n m e t r i c s f r o m m u l ti p l e m o n i t o r s , B e n M A P f i r s t c a l c u l a t e s t h e b i n s f o r t h e d a i l y m e t r i c s , a n d t h e n c o m b i n e s t h e b i n s , s u c h a s w i t h s o m e f o r m o f V N A

. O n c e
B e n M A P h a s c a l c u l a t e d b i n n e d e x p o s u r e m e a s u r e s f o r b o t h a b a s e l i n e a n d a c o n t r o l s c e n a r i o , B e n M A P t h e n t a k e s t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e t w o s c e n a r i o s f o r e a c h b i n

– t a k i n g t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e b a s e l i n e v a l u e i n t h e f i r s t b i n a n d t h e c o n t r o l v a l u e i n t h e f i r s t b i n , a n d s o o n f o r e a c h

o f t h e b i n s

.A p p e n d i x C : D e r i v i n g H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s

N o v e m b e r 2 0 1 2 4 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

# A p p e n d i x C : D e r i v i n g H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s

T h i s A p p e n d i x p r o v i d e s o f a n o v e r v i e w r e g a r d i n g t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s t h a t B e n M A P u s e s

t o e s ti m a t e t h e i m p a c t o f a c h a n g e i n a i r p o l l u ti o n o n a d v e r s e h e a l t h e f f e c t s

. I t p r o v i d e s a d e s c r i p ti o n o f t h e p a r ti c u l a r t y p e s o f h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s t h a t B e n M A P u s e s

.

T h e f u n c ti o n a l f o r m o f t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n t h e c h a n g e i n p o l l u t a n t c o n c e n t r a ti o n , x , a n d t h e

c h a n g e i n p o p u l a ti o n h e a l t h r e s p o n s e ( u s u a l l y a n i n c i d e n c e r a t e )

, y d e p e n

d s o n t h e f u n c ti o n a l

f o r m o f t h e C

- R f u n c ti o n f r o m w h i c h i t i s d e r i v e d

, a n d t h i s d e p e n d s o n t h e u n d e r l y i n g r e l a ti o n s h i p

a s s u m e d i n t h e e p i d e m i o l o g i c a l s t u d y c h o s e n t o e s ti m a t e a g i v e n e f f e c t

. F o r e x p o s i t o r y s i m p l i c i t y , t h e f o l l o w i n g s u b s e c ti o n s r e f e r s i m p l y t o a g e n e r i c a d v e r s e h e a l t h e f f e c t

, “ y ” a n d u s e s p a r ti c u l a t e

m a t t e r ( P M ) a s t h e p o l l u t a n t

– t h a t i s , x = P M

– t o i

l l u s t r a t e h o w t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n x

a n d y i s d e r i v e d f r o m e a c h o f s e v

e r a l d i f f e r e n t C

- R f u n c ti o n s

.

E s ti m a ti n g t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n P M a n

d y c a n b e t h o u g h t o f a s c o n s i s ti n g o f t h r e e s t e p s :

( 1 ) c h o o s i n g a f

u n c t i o n a l f o r m o f t h e r e l a t i o n s h i p b e t w

e e n P M a n d y ( t h e C

- R f

u n c t i o n )
, ( 2 ) e s t i m a t i n g t h e v a l u e s o f t h e p a r a m e t e r s i n t h e C

- R f u n c t i o n a s s u m e d
, a n d

( 3 ) d e r i v i n g t h e r e l a t i o n s h i p b e t w

e e n P M a n d y ( t h e h e a l t h i m p a c t f u n c t i o n ) f r o m t h e

r e l a t i o n s h i p b e t w

e e n P M a n d y ( t h e C

- R f

u n c t i o n )

.

E p i d e m i o l o g i c a l s t u d i e s h a v e u s e d a v a r i e t y o f f u n c ti o n a l f o r m s f o r C

- R f u n c ti o n s

. S o m e s t u d i e s h a v e a s s u m e d t h a t t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n a d v e r s e h e a l t h a n d p o l l u ti o n i s b e s t d e s c r i b e d b y a l i n e a r f o r m , w h e r e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n y a n d P M i s e s ti m a t e d b y a l i n e a r r e g r e s s i o n i n w h i c h

y i s t h e d e p e n d e n t v a r i a b l e a n d P M i s o n e o f s e v e r a l i n d e p e n d e n t v a r i a b l e s

. L o g

- l i n e a r

r e g r e s s i o n a n d l o g i s ti c r e g r e s s i o n a r e o t h e r c o m m o n f o r m s

.

N o t e t h a t t h e t h e l o g

- l i n e a r f o r m u s e d i n t h e e p i d e m i o l o g i c a l l i t e r a t u r e i s o f t e n r e f e r r e d t o a s

“ P o i s s o n r e g r e s s i o n ” b e c a u s e t h e u n d e r l y i n g d e p e n d e n t v a r i a b l e i s a c o u n t ( e

. g

. , n u m b e r o f

d e a t h s )

, b e l i e v e d t o b e P o i s s o n d i s t r i b u t e d

. T h e m o d e l m a y b e e s ti m a t e d b y r e g r e s s i o n

t e c h n i q u e s b u t i s o f t e n e s ti m a t e d b y m a x i m u m l i k e l i h o o d t e c h n i q u e s

. T h e f o r m o f t h e m o d e l

, h o w e v e r , i s s ti l l l o g

- l i n e a r

.



### C

. 1 O v e r v i e w

T h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n t h e c o n c e n t r a ti o n o f a p o l l u t a n t

, x , a n d t h e p o p u l a ti o n r e s p o n s e , y , i s

c a l l e d t h e c o n c e n t r a ti o n

- r e s p o n s e ( C

- R ) f u n c ti o n

. F o r e x a m p l e , t h e c o n c e n t r a ti o n o f t h e

p o l l u t a n t m a y b e f i n e p a r ti c u l a t e m a t t e r ( P M 2

. 5 ) i n μ g / m 3 p e r d a y , a n d t h e p o p u l a ti o n r e s p o n s e

m a y b e t h e n u m b e r o f p r e m a t u r e d e a t h s p e r 1 0 0

, 0 0 0 p o p u

l a ti o n p e r d a y

. C

- R f

u n c ti o n s a r e

e s ti m a t e d i n e p i d e m i o l o g i c a l s t u d i e s

. A f u n c ti o n a l f o r m i s c h o s e n b y t h e r e s e a r c h e r , a n d t h e

p a r a m e t e r s o f t h e f u n c ti o n a r e e s ti m a t e d u s i n g d a t a o n t h e p o l l u t a n t ( e

. g

. , d a i l y l e v e l s o f P M 2

. 5 )

a n d t h e h e a l t h r e s p o n s e ( e

. g

. , d a i l y m o r t a l i t y c o u n t s )

. T h e r e a r e s e v e r a l d i f f e r e n t f u n c ti o n a l f o r m s ,A p p e n d i x C : D e r i v i n g H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s

N o v e m b e r 2 0 1 2 4 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s d i s c u s s e d b e l o w , t h a t h a v e b e e n u s e d f o r C

- R f u n c ti o n s

. T h e o n e m o s t c o m m o n l y u s e d i s t h e l o g

- l i n e a r f o r m , i n w h i c h t h e n a t u r a l l o g a r i t h m o f t h e h e a l t h r e s p o n s e i s a l i n e a r f u n c ti o n o f t h e

p o l l u t a n t c o n c e n t r a ti o n

.

F o r t h e p u r p o s e s o f e s ti m a ti n g b e n e f i t s , w e a r e n o t i n t e r e s t e d i n t h e C

- R f u n c ti o n i t s e l f

, h o w e v e r , b u t t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n t h e c h a n g e i n c o n c e n t r a ti o n o f t h e p o l l u t a n t

, x , a n d t h e

c o r r e s p o n d i n g c h a n g e i n t h e p o p u l a ti o n h e a l t h r e s p o n s e , y

. W e w a n

t t o kn o w , f o r e x a m p l e , i f

t h e c o n c e n t r a ti o n o f P M 2

. 5 i s r e d u c e d b y 1 0 μ g / m 3

, h o w m a n y p r e m a t u r e d e a t h s w i l l b e

a v o i d e d ? T h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n x a n d y c a n b e d e r i

v e d f r o m t h e C

- R f u n c ti o n , a s d e s c r i b e d b e l o w , a n d w e r e f e r t o t h i s r e l a ti o n s h i p a s a h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n

.

M a n y e p i d e m i o l o g i c a l s t u d i e s , h o w e v e r , d o n o t r e p o r t t h e C

- R f u n c ti o n , b u t i n s t e a d r e p o r t s o m e

m e a s u r e o f t h e c h a n g e i n t h e p o p u l a ti o n h e a l t h r e s p o n s e a s s o c i a t e d w i t h a s p e c i f i c c h a n g e i n t h e

p o l l u t a n t c o n c e n t r a ti o n

. T h e m o s t c o m m o n m e a s u r e r e p o r t e d i s t h e r e l a ti v e r i s k a s s o c i a t e d w i t h

a g i v e n c h a n g e i n t h e p o l l u t a n t c o n c e n t r a ti o n

. A g e n e r a l r e l a ti o n s h i p b e t w e e n x a n d y c a n , h o w e v e r , b e d e r i v e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e r e l a ti v e r i s k a n d s i m i l a r m e a s u r e s r e p o r t e d i n

e p i d e m i o l o g i c a l s t u d i e s a r e d i s c u s s e d i n t h e s e c ti o n s b e l o w

. T h e d e r i v a ti o n o f t h e r e l a ti o n s h i p o f

i n t e r e s t f o r B e n M A P

– t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n x a n d y

– i s d i s c u s s e d i n t h e s u b s e q u e n t

s e c ti o n s

.



### C

. 2 R e v i e w R e l a t i v e R i s k a n d O d d s R a t i o

T h e t e r m s r e l a ti v e r i s k a n d o d d s r a ti o a r e r e l a t e d b u t d i s ti n c t

. T a b l e C

- 1 p r o v i d e s t h e b a s i s f o r d e m o n s t r a ti n g t h e i r r e l a ti o n s h i p

.

T a b l e C

- 1

. R e l a t i

v e R i s k a n d O d d s R a t i o N o t a t i o n

E x p o s u r e F r a c t i o n o f P o p u l a t i o n A d v e r s e E f f e c t M e a s u r e

A f f e c t e d N

o t A f f e c t e d R e l a t i v e R i s k O d

d s

B a s e l i n e P o l l u t a n t E x p o s u r e y 0 1

- y 0

y 0 / y c y 0 / ( 1

- y c )

C o n t r o l P o l l u t a n t E x p o s u r e y c 1

- y c y c / ( 1

- y c )

T h e “ r i s k ” t h a t p e o p l e w i t h b a s e l i n e p o l l u t a n t e x p o s u r e w i l l b e a d v e r s e l y a f f e c t e d ( e

. g

. , d e v

e l o p

c h r o n i c b r o n c h i ti s ) i s e q u a l t o y 0 , w h i l e p e o p l e w i t h c o n t r o l p o l l u t a n t e x p o s u r e f a c e a r i s k

, y
c , o f

b e i n g a d v e r s e l y a f f e c t e d

. T h e r e l a ti v e r i s k ( R R ) i s s i m p l y :A p p e n d i x C : D e r i v i n g H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s

N o v e m b e r 2 0 1 2 4 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T h e o d d s t h a t a n i n d i v i d u a l f a c i n g h i g h e x p o s u r e w i l l b e a d v e r s e l y a f f e c t e d i s :

T h e o d d s r a ti o i s t h e n :

T h i s c a n b e r e a r r a n g e d a s f o l l o w s :

A s t h e r i s k a s s o c i a t e d w i t h t h e s p e c i f i e d c h a n g e i n p o l l u t a n t e x p o s u r e g e t s s m a l l ( i

. e

. , b o t h y 0 a n d

y
c a p p r o a c h z e r o )

, t h e r a ti o o f ( 1

- y
c ) t o ( 1

- y 0 ) a

p p r o a c h e s o n e , a n d t h e o d d s r a ti o a p p r o a c h e s

t h e r e l a ti v e r i s k

. T h i s r e l a ti o n s h i p c a n b e u s e d t o c a l c u l a t e t h e p o l l u t a n t c o e f f i c i e n t i n t h e C

- R

f u n c ti o n f r o m w h i c h t h e r e p o r t e d o d d s r a ti o o r r e l a ti v e r i s k i s d e r i v e d

, a s d e s c r i b e d b e l o w

.



### C

. 3 L i n e a r M o d e l

A l i n e a r r e l a ti o n s h i p b e t w e e n t h e r a t e o f a d v e r s e h e a l t h e f f e c t s ( i n c i d e n c e r a t e ) a n d v a r i o u s

e x p l a n a t o r y v a r i a b l e s i s o f t h e f o r m :

w h e r e α i n c o r p o r a t e s a l l t h e o t h e r i n d e p e n d e n t v a r i a b l e s i n t h e r e g r e s s i o n ( e v a l u a t e d a t t h e i r m e a n

v a l u e s , f o r e x a m p l e ) ti m e s t h e i r r e s p e c ti v e c o e f f i c i e n t s

. T h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n t h e c h a n g e i n t h e

r a t e o f t h e a d v e r s e h e a l t h e f f e c t f r o m t h e b a s e l i n e r a t e ( y 0 ) t o t h e r a t e a f t e r c o n t r o l ( y
c ) a s s o c i a t e d

w i t h a c h a n g e f r o m P M 0 t o P M

c i

s t h e n :A p p e n d i x C : D e r i v i n g H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s

N o v e m b e r 2 0 1 2 4 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s F o r e x a m p l e , O s t r o e t a l

. ( 1 9 9 1

, T a

b l e 5 ) r e p o r t e d a P M 2

. 5 c o e f

f i c i e n t o f 0

. 0 0 0 6 ( w i

t h a

s t a n d a r d e r r o r o f 0

. 0 0 0 3 ) f

o r a l i n e a r r e l a ti o n s h i p b e t w e e n a s t h m a a n d P M 2

. 5 e x p o s u r e

.

T h e l o w e r a n d u p p e r b o u n d e s ti m a t e s f o r t h e P M 2

. 5 c o e f f i c i e n t a r e c a l c u l a t e d a s f o l l o w s :

I t i s t h e n s t r a i g h t f o r w a r d t o c a l c u l a t e l o w e r a n d u p p e r b o u n d e s ti m a t e s o f t h e c h a n g e i n a s t h m a

.



### C

. 4 L o g

- l i n e a r M o d e l

T h e l o g

- l i n e a r r e l a ti o n s h i p d e f i n e s t h e i n c i d e n c e r a t e ( y ) a s :

o r , e q u i v a l e n t l y ,

w h e r e t h e p a r a m e t e r B i s t h e i n c i d e n c e r a t e o f y w h e n t h e c o n c e n t r a ti o n o f P M i s z e r o , t h e

p a r a m e t e r β i s t h e c o e f f i c i e n t o f P M

, l n ( y ) i s t h e n a t u r a l l o g a r i t h m o f y , a n d α = l n ( B )

. O t h e r

c o v a r i a t e s b e s i d e s p o l l u ti o n c l e a r l y a f f e c t m o r t a l i t y

. T h e p a r a m e t e r B m i g h t b e t h o u g h t o f a s

c o n t a i n i n g t h e s e o t h e r c o v a r i a t e s , f o r e x a m p l e , e v a l u a t e d a t t h e i r m e a n s

. T h a t i s ,

w h e r e B o i s t h e i n c i d e n c e o f y w h e n a l l c o v a r i a t e s i n t h e m o d e l a r e z e r o , a n d x 1

, . . . , x n a r e t h e

o t h e r c o v a r i a t e s e v a l u a t e d a t t h e i r m e a n v a l u e s

. T h e p a r a m e t e r B d r o p s o u

t o f t h e m o d e l

, h o w e v e r , w h e n c h a n g e s i n y a r e c a l c u l a t e d

, a n d i s t h e r e f o r e n o t i m p o r t a n t

.

T h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n ∆ P M a n

d ∆ y i s :

T h i s m a y b e r e w r i t t e n a s :A p p e n d i x C : D e r i v i n g H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s

N o v e m b e r 2 0 1 2 4 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s w h e r e y 0 i s t h e b a s e l i n e i n c i d e n c e r a t e o f t h e h e a l t h e f f e c t ( i

. e

. , t h e i n c i d e n c e r a t e b e f o r e t h e

c h a n g e i n P M )

.

T h e c h a n g e i n t h e i n c i d e n c e o f a d v e r s e h e a l t h e f f e c t s c a n t h e n b e c a l c u l a t e d b y m u l ti p l y i n g t h e

c h a n g e i n t h e i n c i d e n c e r a t e , ∆ y , b y t h e r e l e v a n t p o p u l a ti o n ( e

. g

. , i f t h e r a t e i s n u m b e r p e r 1 0 0

, 0 0 0 p o p u

l a ti o n , t h e n t h e r e l e v a n t p o p u l a ti o n i s t h e n u m b e r o f 1 0 0

, 0 0 0 s i

n t h e p o p u l a ti o n )

.

W h e n t h e P M c o e f f i c i e n t ( β ) a n d i t s s t a n d a r d e r r o r ( σ β ) a r e p u

b l i s h e d ( e

. g

. , O s t r o e t a l

. , 1 9 8 9 )

,

t h e n t h e c o e f f i c i e n t e s ti m a t e s a s s o c i a t e d w i t h t h e l o w e r a n d u p p e r b o u n d m a y b e c a l c u l a t e d e a s i l y

a s f o l l o w s :

E p i d e m i o l o g i c a l s t u d i e s o f t e n r e p o r t a r e l a ti v e r i s k f o r a g i v e n P M

, r a t h e r t h a n t h e c o e f f i c i e n t

, β ( e

. g

. , S c h w a r t z e t a l

. , 1 9 9 5

, T a

b l e 4 )

. R e c a l l t h a t t h e r e l a ti v e r i s k ( R R ) i s s i m p l y t h e r a ti o o f t w o

r i s k s :

T a k i n g t h e n a t u r a l l o g o f b o t h s i d e s , t h e c o e f f i c i e n t i n t h e C

- R f u n c ti o n u n d e r l y i n g t h e r e l a ti v e r i s k

c a n b e d e r i v e d a s :

T h e c o e f f i c i e n t s a s s o c i a t e d w i t h t h e l o w e r a n d u p p e r b o u n d s ( e

. g

. , t h e 2

. 5 a n d 9 7

. 5 p e r c e n ti l e s )

c a n b e c a l c u l a t e d b y u s i n g a p u b l i s h e d c o n f i d e n c e i n t e r v a l f o r r e l a ti v e r i s k

, a n d t h e n c a l c u l a ti n g

t h e a s s o c i a t e d c o e f f i c i e n t s

.

B e c a u s e o f r o u n d i n g o f t h e p u b l i s h e d R R a n d i t s c o n f i d e n c e i n t e r v a l

, t h e s t a n d a r d e r r o r f o r t h e

c o e f f i c i e n t i m p l i e d b y t h e l o w e r b o u n d o f t h e R R w i l l n o t e x a c t l y e q u a l t h a t i m p l i e d b y t h e u p p e r b o u n d

, s o a n a v e r a g e o f t h e t w o e s ti m a t e s i s u s e d

. T h e u n d e r l y i n g s t a n d a r d e r r o r f o r t h e

c o e f f i c i e n t ( σ β ) c a n b e a

p p r o x i m a t e d b y :A p p e n d i x C : D e r i v i n g H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s

N o v e m b e r 2 0 1 2 4 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

### C

. 5 L o g i s t i c M o d e l

I n s o m e e p i d e m i o l o g i c a l s t u d i e s , a l o g i s ti c m o d e l i s u s e d t o e s ti m a t e t h e p r o b a b i l i t y o f a n

o c c u r r e n c e o f a n a d v e r s e h e a l t h e f f e c t

. G i v e n a v e c t o r o f e x p l a n a t o r y v a r i a b l e s , X

, t h e l o g i s ti c

m o d e l a s s u m e s t h e p r o b a b i l i t y o f a n o c c u r r e n c e i s :

w h e r e β i s a v e c t o r o f c o e f f i c i e n t s

. G r e e n e ( 1 9 9 7

, p

. 8 7 4 ) p r e s e n

t s m o d e l s w i t h d i s c r e t e d e p e n d e n t v a r i a b l e s , s u c h a s t h e l o g i t m o d e l

. S e e a l s o J u d g e e t a l

. ( 1 9 8 5

, p

. 7 6 3 )

. T

h i s m a y b e

r e w r i t t e n a s :

T h e o d d s o f a n o c c u

r r e n c e i s :A p p e n d i x C : D e r i v i n g H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s

N o v e m b e r 2 0 1 2 5 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T h e o d d s r a ti o f o r t h e b a s e l i n e ( o d d s 0 ) v e r s u s t h e c o n t r o l s c e n a r i o ( o d d s
c ) i s t h e n :

T h e c h a n g e i n t h e p r o b a b i l i t y o f a n o c c u r r e n c e f r o m t h e b a s e l i n e t o t h e c o n t r o l ( y )

, a s s u m i n g

t h a t a l l t h e o t h e r c o v a r i a t e s r e m a i n c o n s t a n t

, m a y b e d e r i v e d f r o m t h i s o d d s r a ti o :A p p e n d i x C : D e r i v i n g H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s

N o v e m b e r 2 0 1 2 5 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s W h e n t h e c o e f f i c i e n t ( β ) a n d i t s s t a n d a r d e r r o r ( σ β ) a r e p u

b l i s h e d ( e

. g

. , P o p e e t a l

. , 1 9 9 1

, T a

b l e

5 )

, t h e n t h e c o e f f i c i e n t e s ti m a t e s a s s o c i a t e d w i t h t h e l o w e r a n d u p p e r b o u n d m a y b e c a l c u l a t e d

e a s i l y a s f o l l o w s :

O f t e n t h e l o g i s ti c r e g r e s s i o n c o e f f i c i e n t s a r e n o t p u b l i s h e d

, a n d o n l y t h e o d d s r a ti o c o r r e s p o n d i n g

t o a s p e c i f i e d c h a n g e i n P M i s p r e s e n t e d ( e

. g

. , S c h w a r t z e t a l

. , 1 9 9 4 )

. I t i

s e a s y t o c a l c u l a t e t h e

u n d e r l y i n g c o e f f i c i e n t a s f o l l o w s :

T h e c o e f f i c i e n t s a s s o c i a t e d w i t h t h e l o w e r a n d u p p e r b o u n d e s ti m a t e s o f t h e o d d s r a ti o s a r eA p p e n d i x C : D e r i v i n g H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s

N o v e m b e r 2 0 1 2 5 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s c a l c u l a t e d a n a l o g o u s l y

.

T h e u n d e r l y i n g s t a n d a r d e r r o r f o r t h e c o e f f i c i e n t ( σ β ) c a n b e a

p p r o x i m a t e d b y :

S o m e ti m e s , h o w e v e r , t h e r e l a ti v e r i s k i s p r e s e n t e d

. T h e r e l a ti v e r i s k d o e s n o t e q u a l t h e o d d s

r a ti o , a n d a d i f f e r e n t p r o c e d u r e s h o u l d b e u s e d t o e s ti m a t e t h e u n d e r l y i n g c o e f f i c i e n t

. N o t e t h a t

E S E E R C O ( 1 9 9 4

, p

. V

- 2 1 ) c a l

c u l a t e d ( i n c o r r e c t l y ) t h e u n d e r l y i n g r e g r e s s i o n c o e f f i c i e n t f o r A b b e y e t a l

. ( 1 9 9 3

, T a

b l e 5 ) b y t a k i n g t h e l o g a r i t h m o f t h e r e l a ti v e r i s k a n d d i v i d i n g b y t h e

c h a n g e i n T S P

.

T h e r e l a ti v e r i s k ( R R ) i s s i m p l y :

w h e r e y 0 i s t h e r i s k ( i

. e

. , p r o b a b i l i t y o f a n o c c u r r e n c e ) a t t h e b a s e l i n e P M e x p o s u r e a n d y c i s t h e

r i s k a t t h e c o n t r o l P M e x p o s u r e

.

W h e n t h e b a s e l i n e i n c i d e n c e r a t e ( y 0 ) i s g i v e n , t h e n i t i s e a s y t o s o l v e f o r t h e c o n t r o l i n c i d e n c e

r a t e ( y
c ) :

T h e o d d s r a ti o , m a y t h e n b e c a l c u l a t e d :A p p e n d i x C : D e r i v i n g H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s

N o v e m b e r 2 0 1 2 5 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s G i v e n t h e o d d s r a ti o , t h e u n d e r l y i n g c o e f f i c i e n t ( β ) m a y b e c a l c u l a t e d a s b e f o r e :

T h e o d d s r a ti o a n d t h e c o e f f i c i e n t c a l c u l a t e d f r o m i t a r e d e p e n d e n t o n t h e b a s e l i n e a n d c o n t r o l

i n c i d e n c e r a t e s

. U n f o r t u n a t e l y , i t i s n o t a l w a y s c l e a r w h a t t h e b a s e l i n e a n d c o n t r o l i n c i d e n c e r a t e s

s h o u l d b e

. A b b e y e t a l

. ( 1 9 9 5 b

, T a

b l e 2 ) r e p o r t e d t h a t t h e r e a r e 1 1 7 n e w c a s e s o f c h

r o n i c b r o n c h i ti s o u t o f a s a m p l e o f 1

, 6 3 1

, o r a 7

. 1 7 p e r c e n

t r a t e

. I n a d d i ti o n , t h e y r e p o r t e d t h e r e l a ti v e

r i s k ( R R = 1

. 8 1 ) f o r a n e w c a s e o f c h r o n i c b r o n c h i ti s a s s o c i a t e d w i t h a n a n n u a l m e a n

c o n c e n t r a ti o n “ i n c r e m e n t ” o f 4 5 μ g / m 3 o f P M 2

. 5 e x p o s u r e

.

A s s u m i n g t h a t t h e b a s e l i n e r a t e f o r c h r o n i c b r o n c h i ti s ( y 0 ) s h o u l d b e 7

. 1 7 p e r c e n

t

, t h e q u e s ti o n

b e c o m e s w h e t h e r t h e “ i n c r e m e n t ” o f 4 5 μ g / m 3 s h o u l d b e a d d e d t o o r s u

b t r a c t e d f r o m t h e

e x i s ti n g P M 2

. 5 c o n c e n t r a ti o n

. I f a d d e d t

h e c o n t r o l i n c i d e n c e r a t e ( y
c ) w o u l d b e g r e a t e r t h a n t h e

b a s e l i n e r a t e ( y 0 )

, w h i l e s u b t r a c ti o n w o u l d g i v e a c o n t r o l r a t e l e s s t h a n t h e i n c i d e n c e r a t e

. I n

e f f e c t

, o n e m i g h t r e a s o n a b l y d e r i v e t w o e s ti m a t e s o f t h e o d d s r a ti o :A p p e n d i x C : D e r i v i n g H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s

N o v e m b e r 2 0 1 2 5 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s A n a l t e r n a ti v e i s t o s i m p l y a s s u m e t h a t t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 8 1 ) i s r e a s o n a b l y c l o s e t o t h e o d d s

r a ti o a n d c a l c u l a t e t h e u n d e r l y i n g c o e f f i c i e n t

. I t i s e a s y t o s h o w t h a t t h e r e l a ti v e r i s k e q u a l s :

A s s u m i n g t h a t :

I t i s t h e n p o s s i b l e t o c a l c u l a t e t h e u n d e r l y i n g c o e f f i c i e n t :A p p e n d i x C : D e r i v i n g H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s

N o v e m b e r 2 0 1 2 5 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s S i n c e t h i s c o e f f i c i e n t e s ti m a t e i s b a s e d o n t h e a s s u m p ti o n t h a t

i t s h o u l d b e u s e d i n a C

- R f u n c ti o n t h a t m a i n t a i n s t h i s a s s u m p ti o n

. I n e f f e c t

, i t s h o u l d b e a p p l i e d

t o a l o g

- l i n e a r C

- R f u n c ti o n :

U s i n g t h e f o r m u l a f o r t h e c h a n g e i n t h e i n c i d e n c e r a t e a n d a s s u m i n g a 1 0 μ g / m 3 d e c l i n e i n P M 2

. 5 , i t i s s h o w n t h a t t h i s r e s u l t s i n c h a n g e s w i t h i n t h e b o u n d s s u g g e s t e d b y t h e t w o e s ti m a t e s b a s e d o n

u s i n g t h e e s ti m a t e d o d d s r a ti o s :

I n t h i s i n s t a n c e , i t s e e m s t h a t s i m p l y u s i n g t h e r e l a ti v e r i s k t o e s ti m a t e t h e u n d e r l y i n g c o e f f i c i e n t

r e s u l t s i n a g o o d a p p r o x i m a ti o n o f t h e c h a n g e i n i n c i d e n c e

. S i n c e i t i s u n c l e a r w h i c h o f t h e t w o

o t h e r c o e f f i c i e n t s ( β 1 o r β 2 ) s h

o u l d b e u s e d

– a s t h e p u b l i s h e d w o r k w a s n o t e x p l i c i t

– t h e

c o e f f i c i e n t b a s e d o n t h e r e l a ti v e r i s k a n d t h e l o g

- l i n e a r f u n c ti o n a l f o r m s e e m s l i k e a r e a s o n a b l e

a p p r o a c h

.



### C

. 6 C o x p r o p o r t i o n a l H a z a r d s M o d e l

U s e o f a C o x p r o p o r

ti o n a l h a z a r d s m o d e l i n a n e p i d e m i o l o g i c a l s t u d y r e s u l t s i n a C

- R f u n c ti o nA p p e n d i x C : D e r i v i n g H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s

N o v e m b e r 2 0 1 2 5 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s t h a t i s l o g

- l i n e a r i n f o r m

. I t i s o f t e n u s e d t o m o d e l s u r v i v a l ti m e s , a n d a s a r e s u l t

, t h i s d i s c u s s i o n f o c u s e s o n m o r t a l i t y i m p a c t s

.

T h e C o x p r o p o r ti o n a l h a z a r d s m o d e l i s b a s e d o n a h

a z a r d f u n c ti o n , d e f i n e d a s t h e p r o b a b i l i t y

t h a t a n i n d i v i d u a l d i e s a t ti m e t

, c o n d i ti o n a l o n h a v i n g s u r v i v e d u p t o ti m e t ( C o l l e t

, 1 9 9 4

, p

. 1 0 )

. M o r e f o r m a l l y , t h e h a z a r d f u n c ti o n e q u a l s t h e p r o b a b i l i t y d e n s i t y f u n c ti o n f o r t h e r i s k o f d y i n g d i v i d e d b y o n e m i n u s t h e c u m u l a ti v e p r o b a b i l i t y d e n s i t y f u n c ti o n :

T h e p r o p o r ti o n a l h a z a r d s m o d e l t a k e s t h e f o r m :

w h e r e X i s a v e c t o r o f e x p l a n a t o r y v a r i a b l e s , β i s a v e c t o r o f c o e f f i c i e n t s , a n d h 0 ( t ) i s t h e s o

c a l l e d “ b a s e l i n e h a z a r d ” r a t e

. T h i s t e r m i n o l o g y d i f f e r s f r o m t h a t u s e d i n m o s t o f t h i s d i s c u s s i o n :

t h i s “ b a s e l i n e h a z a r d ” i s t h e r i s k w h e n a l l o f t h e c o v a r i a t e s ( X ) a r e s e t t o z e r o ; t h i s i s n o t t h e r i s k

i n t h e b a s e l i n e s c e n a r i o

.

T h e C o x p r o p o r ti o n a l h a z a r d s m o d e l i s s o m e ti m e s t e r m e d a “ s e m i

- p a r a m e t r i c ” m o d e l

, b e c a u s e

t h e b a s e l i n e h a z a r d r a t e i s c a l c u l a t e d u s i n g a n o n

- p a r a m e t r i c m e t h o d

, w h i l e t h e i m p a c t o f

e x p l a n a t o r y v a r i a b l e s i s p a r a m e t e r i z e d

. C o l l e t ( 1 9 9 4 ) d e t a i

l s t h e e s ti m a ti o n o f C o x p r o p o r

ti o n a l

h a z a r d s m o d e l s ; i n p a r ti c u l a r , s e e C o l l e t ’ s d i s c u s s i o n ( p p

. 9 5

- 9 7 ) o f n

o n p a r a m e t r i c e s ti m a ti o n o f

t h e b a s e l i n e h a z a r d

.

T a k i n g t h e r a ti o o f t h e h a z a r d f u n c ti o n s f o r t h e b a s e l i n e a n d c o n t r o l s c e n a r i o s g i v e s t h e r e l a ti v e

r i s k :

w h e r e i t i s a s s u m e d t h a t t h e o n l y d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e b a s e l i n e a n d c o n t r o l i s t h e l e v e l o f P M

p o l l u ti o n

.

T h e r e l a ti v e r i s k i s o f t e n p r e s e n t e d r a t h e r t h a n t h e c o e f f i c i e n t β

, s o i t i s n e c e s s a r y t o e s ti m a t e β i n

o r d e r t o d e v e l o p f u n c ti o n a l r e l a ti o n s h i p b e t w e e n ∆ P M a n

d ∆ y , a s d e s c r i b e d p r e v i o u s l y f o r l o g

l i n e a r C

- R f u n c ti o n s

.A p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 5 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

# A p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

H e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s d e v e l o p e d f r o m l o g

- l i n e a r o r l o g i s ti c m o d e l s e s ti m a t e t h e p e r c e n t c h a n g e i n a n a d v e r s e h e a l t h e f f e c t a s s o c i a t e d w i t h a g i v e n p o l l u t a n t c h a n g e

. I n o r d e r t o e s ti

m a t e t h e

a b s o l u t e c h a n g e i n i n c i d e n c e u s i n g t h e s e f u n c ti o n s , w e n e e d t h e b a s e l i n e i n c i d e n c e r a t e o f t h e

a d v e r s e h e a l t h e f f e c t

. A n d f o r c e r t a i n h e a l t h e f f e c t s , s u c h a s a s t h m a e x a c e r b a ti o n , w e n e e d a

p r e v a l e n c e r a t e , w h i c h e s ti m a t e s t h e p e r c e n t a g e o f t h e g e n e r a l p o p u l a ti o n w i t h a g i v e n a i l m e n t l i k e

a s t h m a

. T h i s a p p e n d i x d e s c r i b e s t h e d a t a u s e d t o e s ti m a t e b a s e l i n e i n c i d e n c e a n d p r e v a l e n c e

r a t e s f o r t h e h e a l t h e f f e c t s c o n s i d e r e d i n t h i s a n a l y s i s

.



### D

. 1 M o r t a l i t y

T h i s s e c ti o n d e s c r i b e s t h e d e v e l o p m e n t o f c o u n t y m o r t a l i t y r a t e s f o r y e a r s 2 0 1 0 t h r o u g h 2 0 5 0 f o r

u s e i n B e n M A P

. F i r s t

, w e d e s c r i b e t h e s o u r c e o f 2 0 0 4

- 2 0 0 6 i

n d i v i d u a l

- l e v e l m o r t a l i t y d a t a a n d

t h e c a l c u l a ti o n o f c o u n t y

- l e v e l m o r t a l i t y r a t e s

. T h e n w e d e s c r i b e h o w w e u s e n a ti o n a l

- l e v e l

C e n s u s m o r t a l i t y r a t e p r o j e c ti o n s t o d e v e l o p c o u n t y

- l e v e l m o r t a l i t y r a t e p r o j e c ti o n s f o r y e a r s 2 0 1 0

- 2 0 5 0

.

D

. 1

. 1 M o r t a l i t y D a t a f o r 2 0 0 4

- 2 0 0 6

W e o b t a i n e d i n d i v i d u a l

- l e v e l m o r t a l i t y d a t a f r o m 2 0 0 4

- 2 0 0 6 f

o r t h e w h o l e U n i t e d S t a t e s f r o m

t h e C e n t e r s f o r D i s e a s e C o n t r o l ( C D C )

, N a ti

o n a l C e n t e r f o r H e a l t h S t a ti s ti c s ( N C H S )

. T h e d a t a w e r e c o m

p r e s s e d i n t o a C D

- R O M

, w h i c h c o n t a i n s d e a t h i n f o r m a ti o n f o r e a c h d e c e d e n

t

, i n c l u d i n g r e s i d e n c e c o u n t y F I P S

, a g e a t d e a t h

, m o n t h o f d e a t h

, a n d u n d e r l y i n g c a u s e s ( I C D

- 1 0

c o d e s )

.

S i n c e t h e d e t a i l e d m o r t a l i t y d a t a o b t a i n e d f r o m C D C d o n

o t i n c l u d e p o p u l a ti o n , w e c o m b i n e d

t h e m w i t h U

. S

. C e n s u s B u r e a u p o s t c e n s a l p o p u l a ti o n e s ti m a t e s e x p o r t e d f r o m B e n M A P

. W e

t h e n g e n e r a t e d a g e

- , c a u s e

- , a n d c o u n t y

- s p e c i f i c m o r t a l i t y r a t e s u s i n g t h e f o l l o w i n g f o r m u l a :

w h e r e R i

, j

, k i s t h e m o r t a l i t y r a t e f o r a g e g r o u p i

, c a u s e j

, a n d c o u n t y k ; D i s t h e d e a t h c o u n t ;

a n d P i s t h e p o p u l a ti o n

.

F o l l o w i n g C D C W o n d e r ( h t t p : / / w o n d e r

. c d c

. g o v )

, w e t r e a t e d m o r t a l i t y r a t e s a s “ u n r e l i a b l e ” w h e n

t h e d e a t h c o u n t i s l e s s t h a n 2 0

. A m o n g a l l t h e c a l c u l a t e d a g e

- , c a u s e

- , a n d c o u n t y

- s p e c i f i c

m o r t a l i t y r a t e s , t h e r e w e r e a b o u t 6 7 % “ u n r e l i a b l e ” r a t e s

. F o r e a c h c o m

b i n a ti o n o f a g e g r o u p a n dA p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 5 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s m o r t a l i t y c a u s e , w e u s e d t h e f o l l o w i n g p r o c e d u r e t o d e a l w i t h t h e p r o b l e m o f “ u n r e l i a b l e ” r a t e s :

F o r a g i v e n s t a t e , w e g r o u p e d t h e c o u n ti e s w h e r e t h e d e a t h c o u n t ( i

. e

. , t h e n u m e r a t o r o n t h e

r i g h t

- h a n d s i d e o f t h e a b o v e e q u a ti o n ) w a s l e s s t h a n 2 0 a n d s u m m e d t h o s e d e a t h c o u n t s a c r o s s

t h o s e c o u n ti e s

. I f t h e s u m o f d e a t h s w a s g r e a t e r t h a n o r e q u a l t o 2 0

, w e t h e n s u m m e d t h e

p o p u l a ti o n s i n t h o s e c o u n ti e s , a n d c a l c u l a t e d a s i n g l e r a t e f o r t h e “ s t a t e c o l l e c ti o n o f c o u n ti e s ”

b y d i v i d i n g t h e s u m o f d e a t h s b y t h e s u m o f p o p u l a ti o n s i n t h o s e c o u n ti e s

. A f t e r t h i s

a d j u s t m e n t

, t h e r e w e r e 1 7 % u

n r e l i a b l e r a t e s l e f t

. T h i s r a t e w a s t h e n a p p l i e d t o e a c h o f t

h o s e

c o u n ti e s

.

I f t h e s u m o f d e a t h s c a l c u l a t e d i n t h e a b o v e s t e p w a s s ti l l l e s s t h a n 2 0

, t h e c o u n ti e s i n t h e “ s t a t e

c o l l e c ti o n o f c o u n ti e s ” w e r e n o t a s s i g n e d t h e s i n g l e r a t e f r o m t h e a b o v e s t e p

. I n s t e a d

, w e

p r o c e e d e d t o t

h e r e g i o n a l l e v e l

, a c c o r d i n g t o t h e r e g i o n a l d e f i n i ti o n s s h o w n b e l o w i n T a b l e D

1

. I n e a c h r e g i o n , w e i d e n ti f i e d a l l c o u n ti e s w h o s e d e a t h c o u n t s w e r e l e s s t h a n 2 0 ( e x c l u d i n g

a n y s u c h c o u n ti e s t h a t w e r e a s s i g n e d a r a t e i n t h e p r e v i o u s s t e p )

. W e s u

m m e d t h e d e a t h

c o u n t s i n t h o s e c o u n ti e s

. I f t h e s u m o f d e a t h s w a s g r e a t e r t h a n o r e q u a l t o 2 0

, w e t h e n

s u m m e d t h e p o p u l a ti o n s i n t h o s e c o u n ti e s , a n d c a l c u l a t e d a s i n g l e r a t e f o r t h e “ r e g i o n a l

c o l l e c ti o n o f c o u n ti e s ” b y d i v i d i n g t h e s u m o f d e a t h s b y t h e s u m o f p o p u l a ti o n s i n t h o s e

c o u n ti e s

. T h i s r a t e w a s t h e n a p p l i e d t o e a c h o f t

h o s e c o u n ti e s i n t h e “ r e g i o n a l c o l l e c ti o n o f

c o u n ti e s

. ”

T a b l e D

- 1

. R e g i o n a l D e f i n i t i o n s f r o m U

. S

. C e n s u s

R e g i o n S t a t e s I n c l u d e d

N o r t h e a s t M a i n e , N e w H a

m p s h i r e , V e r m o n t

, M a s s a c h u s e t t s , R

h o d e I s l a n d

, C o n n e c t i c u t

, N e w Y

o r k

, N e w
J e r s e y , P e n n s y l v a

n i a

M i d w e s t O h i o , I n d i a

n a , I l l i n o i s , M i c h i g

a n , W i s c o n s i n , M i n n e s o t a , I o w a , M i s s o u r i

, N o r t h D a k o t a , S o u t h

D a k o t a , N e b r a s k a , K a n s a s

S o u t h D e l a

w a r e , M a r y l a n d

, D i s t r i c t o f C o l

u m b i a , V i r g i n i a , W e s t V i r g i n i a , N o r t h C a

r o l i n a , S o u t h

C a r o l i n a , G e o r g i a , F l o r i d a , K e n t u c ky , T e n n e s s e e , A l a b a m a , M i s s i s s i p p i

, A r k a n s a s , L o u i s i a n a , O k l a h o m a , T e x a s

W e s t M o n t a

n a , I d a h o , W y o m i n g , C o l o r a d o , N e w M e x

i c o , A r i z o n a , U t a

h

, N e v a d a , W a s h i n g

t o n , O r e g o n , C a l i f o r n i a , A l a s k a , H a

w a i i

I f t h e s u m o f d e a t h s c a l c u l a t e d i n t h e p r e v i o u s ( r e g i o n a l ) s t e p w a s s ti l l l e s s t h a n 2 0

, t h e c o u n ti e s i n t h e “ r e g i o n a l c o l l e c ti o n o f c o u n ti e s ” w e r e n o t a s s i g n e d t h e s i n g l e r a t e f r o m t h e a b o v e s t e p

. I n s t e a d

, w e p r o c e e d e d t o t

h e n a ti o n a l l e v e l

, i d e n ti f y i n g a l l c o u n ti e s i n t h e n a ti o n w h o s e d e a t h

c o u n t s w e r e l e s s t h a n 2 0 ( e x c l u d i n g a n y s u c h c o u n ti e s t h a t w e r e a s s i g n e d a r a t e i n t h e p r e v i o u s

s t e p s )

. W e s u

m m e d t h e d e a t h c o u n t s i n t h o s e c o u n ti e s a n d d i v i d e d b y t h e s u m o f t h e

p o p u l a ti o n s i n t h o s e c o u n ti e s t o d e r i v e a s i n g l e r a t e f o r t h e “ n a ti o n a l c o l l e c ti o n o f c o u n ti e s

. ”

T h i s r a t e w a s t h e n a p p l i e d t o e a c h o f t

h o s e c o u n ti e s i n t h e “ n a ti o n a l c o l l e c ti o n o f c o u n ti e s

. ”A p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 5 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E v e n a f t e r t h i s n a ti o n a l a d j u s t m e n t

, t h e r e w e r e a b o u t 1 % u n r e l i a b l e r a t e s l e f t

. I n t h e s e c a s e s ,

w e s i m p l y c a l c u l a t e d a s i n g l e r a t e f o r t h e “ n a ti o n a l c o l l e c ti o n o f c o u n ti e s , e v e n t h o u g h i t w a s

“ u n r e l i a b l e , ” a n d a s s i g n e d i t t o t h o s e c o u n ti e s i n t h e “ n a ti o n a l c o l l e c ti o n o f c o u n ti e s

. ”

T a b l e D

- 2

. N a t i o n a l M o r

t a l i t y R a t e s ( p e r 1 0 0 p e o p l e p e r y e a r ) b y H e a l t h E n d

p o i n t a n d

A g e G r o u p

M o r t a l i t y
C a t e g o r y I C D

- 1 0

c o d e s I n f a n t * 1

- 1 7 1 8

- 2 4 2 5

- 3 4 3 5

- 4 4 4 5

- 5 4 5 5

- 6 4 6 5

- 7 4 7 5

- 8 4 8 5 +

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e A l l 0

. 2 2 9 8 1 0

. 0 2 8 1 3 0

. 0 8 8 6 9 0

. 1 0 4 2 9 0

. 1 9 2 4 8 0

. 4 3 1 9 5 0

. 9 0 8 3 2 2

. 1 2 4 2 1 5

. 2 6 9 5 7 1 3

. 9 7 8 7 5

M o r t a l i t y , N o n

A c c i d e n t a l A 0 0

- R 9 9 0

. 1 9 7 0 5 0

. 0 1 1 3 8 0

. 0 2 1 1 8 0

. 0 4 2 9 8 0

. 1 2 8 3 1 0

. 3 6 2 7 8 0

. 8 5 3 0 9 2

. 0 6 0 7 9 5

. 1 3 8 0 8 1 3

. 6 6 4 7 7

M o r t a l i t y , R e s p i r a t o r y J 0 0

- J 9 8 0

. 0 1 5 7 0 0

. 0 0 1 0 0 0

. 0 0 1 2 6 0

. 0 0 2 1 1 0

. 0 0 5 6 0 0

. 0 1 8 1 7 0

. 0 6 3 6 6 0

. 2 2 8 6 6 0

. 6 3 4 0 4 1

. 5 1 3 6 4

M o r t a l i t y , C h r o n i c L u n g J 4 0

- J 4 7

, J 6 7 0

. 0 0 0 7 6 0

. 0 0 0 2 9 0

. 0 0 0 4 0 0

. 0 0 0 6 4 0

. 0 0 2 0 0 0

. 0 0 9 0 6 0

. 0 4 0 8 6 0

. 1 5 5 0 7 0

. 3 7 6 2 6 0

. 6 2 6 3 1

M o r t a l i t y , L u

n g
C a n c e r C 3 4 0

. 0 0 0 0 1 0

. 0 0 0 0 1 0

. 0 0 0 0 6 0

. 0 0 0 3 6 0

. 0 0 5 1 6 0

. 0 2 9 8 0 0

. 1 0 3 7 2 0

. 2 5 9 6 6 0

. 3 7 7 9 5 0

. 3 0 7 8 8

M o r t a l i t y , I s c h e m i c H e a r t

D i s e a s e I 2 0

- I 2 5 0

. 0 0 0 1 9 0

. 0 0 0 0 6 0

. 0 0 0 4 1 0

. 0 0 2 6 2 0

. 0 1 5 7 4 0

. 0 5 9 5 2 0

. 1 5 4 3 8 0

. 3 7 5 5 9 1

. 0 3 2 0 4 3

. 1 9 9 8 6

M o r t a l i t y , C a r d i o

P u l m o n a r y I 0 0

- I 7 8

,

J 1 0

- J 1 8

, J 4 0

- J 4 7

, J 6 7 0

. 0 1 6 8 5 0

. 0 0 1 9 3 0

. 0 0 4 6 8 0

. 0 1 1 7 1 0

. 0 4 0 4 4 0

. 1 2 5 6 8 0

. 3 1 8 1 4 0

. 8 6 4 0 8 2

. 5 2 4 5 6 7

. 8 3 9 2 8

* W e e s t i m a t e p o s t

- n e o n a

t a l m o r t a l i t y ( d e a

t h s a f t e r t h e f i r s t m o n t h ) f o r i n f a n t s b e c a u s e t h e h e a l t h i m

p a c t f u n c t i o n ( s e e
A p p e n d i x E ) e s t i m a

t e s p o s t

- n e o n a

t a l m o r t a l i t y

.

D

. 1

. 2 M o r t a l i t y R a t e P r o j e c t i o n s 2 0 1 0

- 2 0 5 0

T o e s ti m a t e a g e

- a n d c o u n t y

- s p e c i f i c m o r t a l i t y r a t e s i n y e a r s 2 0 1 0 t h r o u g h 2 0 5 0

, w e c a l

c u l a t e d

a d j u s t m e n t f a c t o r s , b a s e d o n a s e r i

e s o f C e n s u s B u r e a u p r o j e c t e d n a ti o n a l m o r t a l i t y r a t e s ( f o r a l l

c a u s e m o r t a l i t y )

, t o a d j u s t t h e a g e

- a n d c o u n t y

- s p e c i f i c m o r t a l i t y r a t e s c a l c u l a t e d u s i n g 2 0 0 4

- 2 0 0 6 d a t a a s d e s c r i

b e d a b o v e

. W e u s e d t h e f o l l o w i n g p r o c e d u r e :

F o r e a c h a g e g r o u p , w e o b t a i n e d t h e s e r i e s o f p r o j e c t e d n a ti o n a l m o r t a l i t y r a t e s f r o m 2 0 0 5 t o 2 0 5 0 ( s e e t h e 2 0 0 5 r a t e i n T a b l e D

- 3 ) b a s e d o n C e n

s u s B u r e a u p r o j e c t e d l i f e t a b l e s

.

W e t h e n c a l c u l a t e d

, s e p a r a t e l

y f o r e a c h a g e g r o u p , t h e r a ti o o f C e n s u s B u r e a u n a ti o n a l

m o r t a l i t y r a t e i n y e a r Y ( Y = 2 0 1 0

, 2 0 1 1

, . . . , 2 0 5 0 ) t o t h e 2 0 0 5 r a t e

. T

h e s e r a ti o s a r e s h o w n f o r s e l e c t e d y e a r s i n T a b l e D

- 4

.

F i n a l l y , t o e s ti m a t e m o r t a l i t y r a t e s i n y e a r Y ( Y = 2 0 1 0

, 2 0 1 0

, . . . , 2 0 5 0 ) t h a t a r e b o t h a g e

g r o u p

- s p e c i f i c a n d c o u n t y

- s p e c i f i c , w e m u l ti p l i e d t h e c o u n t y

- a n d a g e

- g r o u p

- s p e c i f i c m o r t a l i t yA p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 6 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s r a t e s f o r 2 0 0 4

- 2 0 0 6 b y t

h e a p p r o p r i a t e r a ti o c a l c u l a t e d i n t h e p r e v i o u s s t e p

. F o r e x a m p l e , t o

e s ti m a t e t h e p r o j e c t e d m o r t a l i t y r a t e i n 2 0 1 0 a m o n g a g e s 1 8

- 2 4 i n W a y n e C o u n t y , M I

, w e

m u l ti p l i e d t h e m o r t a l i t y r a t e f o r a g e s 1 8

- 2 4 i n W a y n e C o u n t y i n 2 0 0 4

- 2 0 0 6 b y t

h e r a ti o o f

C e n s u s B u r e a u p r o j e c t e d n a ti o n a l m o r t a l i t y r a t e i n 2 0 1 0 f o r a g e s 1 8

- 2 4 t o C e n

s u s B u r e a u

n a ti o n a l m o r t a l i t y r a t e i n 2 0 0 5 f o r a g e s 1 8

- 2 4

.

T a b l e D

- 3

. A

l l

- C a u s e M o r

t a l i t y R a t e ( p e r 1 0 0 p e o p l e p e r y e a r

)
, b y S o u r c e , Y e a r , a n d

A g e G r o u p

S o u r c e & Y e a r I n f a n t 1

- 1 7 1 8

- 2 4 2 5

- 3 4 3 5

- 4 4 4 5

- 5 4 5 5

- 6 4 6 5

- 7 4 7 5

- 8 4 8 5 +

C a l c u l a t e d C D C

2 0 0 4

- 2 0 0 6 0

. 2 3 0 * 0

. 0 2 8 0

. 0 8 9 0

. 1 0 4 0

. 1 9 2 0

. 4 3 2 0

. 9 0 8 2

. 1 2 4 5

. 2 7 0 1 3

. 9 7 9

C e n s u s B u r e a u 2 0 0 5 * * 0

. 6 5 4 0

. 0 2 9 0

. 0 8 8 0

. 1 0 2 0

. 1 8 3 0

. 3 8 7 0

. 9 3 0 2

. 2 9 2 5

. 4 0 9 1 3

. 0 9 1

* T h e C e n s u s B u r e a

u e s t i m a t e i s f o r a l l d e a t h s i n t h e f i r s t y e a r o f l i f e

. B e n M A P u s e s p o s t

- n e o n a

t a l m o r t a l i t y ( d e a

t h s

a f t e r t h e f i r s t m o n t h

, i

. e

. , 0

. 2 3 p e r 1 0 0 p e o p l e ) b e c a u s e t h e h e a l t h i m

p a c t f u n c t i o n ( s e e A p p e n d i x E ) e s t i m a

t e s p o s t

n e o n a t a l m o r t a l i t y

. F o r c o m

p a r i s o n p u r p o s e , w e a l s o c a l c u l a

t e d t h e r a t e f o r a l l d e a t h s i n t h e f i r s t y e a r , w h i c h i s 0

. 6 8 4 p e r
1 0 0 p e o p l e )

.

* * F o r a d e t a i l e d d e s c r i

p t i o n o f t h e m o d e l

, t h e a s s u m

p t i o n s , a n d t h e d a t a u s e d t o c r e a

t e C e n s u s B u r e a

u p r o j e c t i o n s , s e e

t h e w o r k i n g p a

p e r , " M e t h o d o l o g

y a n d A s s u m p t i o n s f o r t h e P o p u l a

t i o n P r o j e c t i o n s o f t h e U n i t e d S t a

t e s : 1 9 9 9 t o 2 1 0 0

, W o r k i n g P a p e r # 3 8

. "

, w h i c h i s a

v a i l a b l e o n h t t p : / / w w w

. c e n s u s

. g

o v / p o p u l a t i o n / w w w / d o c u m e n t a

t i o n / t w p s 0 0 3 8 /

t w p s 0 0 3 8

. h t m l

.

T a b l e D

- 4

. R a t i o o f F u

t u r e Y e a r A l l

- C a u s e M o r

t a l i t y R a t e t o 2 0 0 5 E s t i m

a t e d A l l

C a u s e M o r t a l i t y R a t e , b y A g e G r o u p

Y e a r I n f a n t 1

- - 1 7 1 8

- - 2 4 2 5

- - 3 4 3 5

- - 4 4 4 5

- - 5 4 5 5

- - 6 4 6 5

- - 7 4 7 5

- - 8 4 8 5 +

2 0 1 0 0

. 9 5 0

. 9 3 0

. 9 5 0

. 9 6 0

. 9 4 0

. 9 5 0

. 9 6 0

. 9 3 0

. 9 5 0

. 9 6

2 0 1 5 0

. 9 0 0

. 8 6 0

. 9 0 0

. 9 3 0

. 8 9 0

. 9 0 0

. 9 1 0

. 8 8 0

. 8 9 0

. 9 4

2 0 2 0 0

. 8 5 0

. 8 1 0

. 8 6 0

. 9 0 0

. 8 3 0

. 8 5 0

. 8 7 0

. 8 5 0

. 8 3 0

. 9 1

2 0 2 5 0

. 7 8 0

. 7 6 0

. 8 1 0

. 8 5 0

. 7 9 0

. 7 9 0

. 8 2 0

. 8 1 0

. 7 8 0

. 8 7

2 0 3 0 0

. 7 1 0

. 7 0 0

. 7 6 0

. 7 9 0

. 7 4 0

. 7 4 0

. 7 7 0

. 7 8 0

. 7 6 0

. 8 2

2 0 3 5 0

. 6 6 0

. 6 5 0

. 7 1 0

. 7 4 0

. 7 0 0

. 7 0 0

. 7 2 0

. 7 4 0

. 7 2 0

. 7 7

2 0 4 0 0

. 6 0 0

. 6 0 0

. 6 7 0

. 7 0 0

. 6 5 0

. 6 6 0

. 6 7 0

. 7 0 0

. 7 0 0

. 7 4

2 0 4 5 0

. 5 5 0

. 5 6 0

. 6 3 0

. 6 6 0

. 6 1 0

. 6 2 0

. 6 4 0

. 6 6 0

. 6 7 0

. 7 3

2 0 5 0 0

. 5 1 0

. 5 2 0

. 5 9 0

. 6 2 0

. 5 7 0

. 5 7 0

. 6 0 0

. 6 3 0

. 6 3 0

. 7 1



### D

. 2 H o s p i t a l i z a t i o n s

H o s p i t a l i z a ti o n r a t e s w e r e c a l

c u l a t e d u s i n g d a t a f r o m t h e H e a l t h c a r e C o s t a n d U ti l i z a ti o n P r o j e c tA p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 6 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s ( H C U P )

. H C U P i s a f a m i l y o f h e a l t h c a r e d a t a b a s e s d e v e l o p e d t h r o u g h a F e d e r a l

- S t a t e

I n d u s t r y p a r t n e r s h i p a n d s p o n s o r e d b y t h e A g e n c y f o r H e a l t h c a r e R e s e a r c h a n d Q u a l i t y ( A H R Q )

. H C U P p r o d u c t s i n c l u d e t h e S t a t e I n p a ti e n t D a t a b a s e s ( S I D )

, t h e S t a t e E m e r g e n c y D e p a r t m e n t D a t a b a s e s ( S E D D )

, t h e N a ti o n w i d e I n p a ti e n t S a m p l e ( N I S )

, a n d t h e N a ti o n w i d e
E m e r g e n c y D e p a r t m e n t S a m p l e ( N E D S )

. H C U P d a t a b a s e s c a n b e o b t a i

n e d f r o m t h e f o l l o w i n g d a t a s e r v i c e s :

T h e H C U P C e n

t r a l D i s t r i b u t o r : M a n y o f t h e H C U P d a t a b a s e s a r e a v a i

l a b l e f o r p u r c h a s e t h r o u g h

t h e H C U P C e n

t r a l D i s t r i b u t o r

. T h e d a t a b a s e s i

n c l u d e d e t a i l e d i n f o r m a t i o n f o r i n d i v i d u a l
d i s c h a r g e s , s u c h a s p r i

m a r y d i a g n o s i s ( i n I C D

- 9 c o d e s )

, p a t i

e n t ’ s a g e a n d r e s i

d e n c e c o u n t y

.

H C U P S t a t e P a r t

n e r s : S o m e H C U P p a r t i

c i p a t i n g s t a t e s d o n o t r e l e a s e t h e i r d a t a t o t h e C e n t r a l

D i s t r i b u t o r ; h o w e v e r , t

h e d a t a m a y b e o b t a i n e d t h r o u g h c o n t a c t i n g t h e S t a t e P a r t n e r s

. S o m e S t a t e P a r t n e r s ( e

. g

. , C A

, T X

, P A

, M O

, a n d N Y ) p r o v i d e d d i s c h a r g e

- l e v e l d a t a ; o t h e r s ( e

. g

. , O H )

p r o v i d e d s u m m a r i z e d d a t a

.

H C U P n e t : T h i

s i s a f r e e , o n

- l i n e q u e r y s y s t e m b a s e d o n d a t a f

r o m H C U P

. I t p r o v i

d e s a c c e s s t o

s u m m a r y s t a t i s t i c s a t t h e s t a t e , r e g i o n a l a n d n a t i o n a l l e v e l s

.

F i g u r e D

- 1 s h o w s t h e l e v e l o f h o s p i t a l i z a ti o n d a t a ( e

. g , d i

s c h a r g e

- l e v e l o r s t a t e

- l e v e l ) f o r e a c h

s t a t e

. N o t e t h a t f o r s o m e s t a t e s n e i t h e r d i s c h a r g e

- l e v e l n o r s t a t e

- l e v e l d a t a w e r e a v

a i l a b l e

. I n

s u c h c a s e s w e u s e d r e g i o n a l s t a ti s ti c s f r o m H C U P n e t t o e s ti m a t e h o s p i t a l i z a ti o n r a t e s f o r t h o s e

s t a t e s

. T h e d a t a y e a r f o r m o s t s t a t e s i s 2 0 0 7 ; t h e e x c e p ti o n i s M A

, f o r w h i c h t h e d a t a y e a r i s 2 0 0 6

. W e a s s u

m e h o s p i t a l i z a ti o n r a t e s a r e r e a s o n

a b l y c o n s t a n t f r o m 2 0 0 6

- 2 0 0 7 a n

d c o n s i d e r a l l

a s 2 0 0 7 r a t e s

.A p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 6 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s F i g u r e D

- 1

. H o s p i t a l i

z a t i o n D a t a f r o m H C U P

M o r e i n f o r m a t i o n a b o u t H C U P c a

n b e f o u n d a t h t t p : / / w w w

. h c u p

- u s

. a h r q

. g o v /

.

T h e p r o c e d u r e s f o r c a l c u l a ti n g h o s p i t a l i z a ti o n r a t e s a r e s u

m m a r i z e d a s f o l l o w s :

F o r s t a t e s w i t h d i s c h a r g e

- l e v e l d a t a :

W e c a l c u l a t e d a g e

- , h e a l t h e n d p o i n t

- , a n d c o u n t y

- s p e c i f i c h o s p i t a l i z a ti o n c o u n t s

. O h i o w a s

t h e o n l y s t a t e t h a t

, w h i l e n o t p r o v i d i n g d i s c h a r g e

- l e v e l d a t a , d i d p r o v i d e c o u n t y

- l e v e l d a t a f o r e a c h a g e g r o u p

- e n d p o i n t c o m b i n a ti o n

.
T h e a b o v e c a l c u l a ti o n e x c l u d e d h o s p i t a l i z a ti o n s w i t h m i s s i n g p a ti e n t a g e o r c o u n t y F I P S

,

w h i c h m a y l e a d t o u n d e r e s ti m a ti o n o f r a t e s

. T h e r e f o r e w e s c a l e d u p t h e p r e v i o u s l y

c a l c u l a t e d a g e

- , e n d p o i n t

- , a n d c o u n t y

- s p e c i f i c c o u n t s u s i n g a n a d j u s t m e n t f a c t o r o b t a i n e d

a s f o l l o w s :

W e f i r s t c o u n t e d t h e n u m b e r o f d i s c h a r g e s f o r a s p e c i f i c e n d p o i n t i n t h e s t a t e i n c l u d i n g

t h o s e d i s c h a r g e s w i t h m i s s i n g a g e o r c o u n t y F I P S

.

W e t h e n c o u n t e d t h e n u m b e r o f d i s c h a r g e s f o r t h e e n d p o i n t i n t h e s t a t e e x c l u d i n g t h o s e

r e c o r d s w i t h m i s s i n g a g e o r c o u n t y F I P S

.

T h e a d j u s t m e n t f a c t o r i s t h e r a ti o o f t h e t w o c o u n t s

.A p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 6 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s W e c a l c u l a t e d h o s p i t a l i z a ti o n r a t e s f o r e a c h c o u n t y b y d i v i d i n g t h e a d j u s t e d c o u n t y

- l e v e l

h o s p i t a l i z a ti o n c o u n t s b y t h e C e n s u s e s ti m a t e d c o u n t y

- l e v e l p o p u l a ti o n f o r t h e

c o r r e s p o n d i n g y e a r ( 2 0 0 6 o r 2 0 0 7 )

. F o l

l o w i n g C D C W o n d e r , w e t r e a t e d r a t e s a s

“ u n r e l i a b l e ” w h e n t h e h o s p i t a l i z a ti o n c o u n t w a s l e s s t h a n 2 0

, u s i n g t h e s a m e p r o c e d u r e w e

u s e d f o r m o r t a l i t y r a t e s ( s e e S e c ti

o n D

. 1

. 1 )

.

F o r s t a t e s w i t h s u m m a r i z e d s t a t e s t a ti s ti c s ( f r o m H C U P n e t ) w e c a l c u l a t e d t h e s t a t e

- , a g e

- ,

e n d p o i n t

- s p e c i f i c h o s p i t a l i z a ti o n r a t e s a n d a p p l i e d t h e m t o e a c h c o u

n t y i n t h e s t a t e

. W e u s e d

t h e p r e v i o u s l y d e s c r i b e d p r o c e d u r e t o a d j u s t t h e “ u n r e l i a b l e ” r a t e s

.

F o r s t a t e s w i t h o u t d i s c h a r g e

- l e v e l o r s t a t e

- l e v e l d a t a :

W e o b t a i n e d t h e e n d p o i n t

- s p e c i f i c h o s p i t a l i z a ti o n c o u n t s i n e a c h r e g i o n f r o m H C U P n e t / N I S ( w e r e f e r t o t h i s c o u n t f o r t h e i t h e n d p o i n t i n t h e j t h r e g i o n a s “ T O T A L i j ” )

F o r t h o s e s t a t e s i n t h e j t h r e g i o n t h a t d o h a v e d i s c h a r g e

- l e v e l o r s t a t e

- l e v e l d a t a , w e

s u m m e d t h e h o s p i t a l a d m i s s i o n s b y e n d p o i n t ( w e r e f e r t o t h i s c o u n t f o r t h e i t h e n d p o i n t i n

t h e j t h r e g i o n a s “ S U B i j ” )

.

W e t h e n e s ti m a t e d t h e h o s p i t a l i z a ti o n c o u n t f o r s t a t e s w i t h o u t d i s c h a r g e o r s t a t e d a t a f

o r t h e i t h e n d p o i n t i n t h e j t h r e g i o n a s T O T A L i j

– S U B i j

. N o t e t h a t w h i l e t h i s c o u n t i s e n d p o i n t

a n d r e g i o n

- s p e c i f i c , i t i s n o t a g e

- s p e c i f i c

. W e o b t a i n e d t h e d i s t r i b u ti o n o f h o s p i t a l a d m i s s i o n

c o u n t s a c r o s s a g e g r o u p s b a s e d o n t h e N a ti o n a l H o s p i t a l D i s c h a r g e S u r v e y ( N H D S ) a n d

a s s u m e d t h e s a m e d i s t r i b u ti o n f o r t h e H C U P h o s p i t a l i z a ti o n s

. W e t h e n a p p l i e d t h i s d i s t r i b u ti o n t o t h e e s ti m a t e d h o s p i t a l c o u n t s ( i

. e

. , T O T A L i j

– S U B i j ) t o o b t a i n e n d p o i n t

- ,

r e g i o n

- , a n d a g e

- s p e c i f i c c o u n t s

.

U s i n g t h e c o r r e s p o n d i n g a g e

- a n d r e g i o n

- s p e c i f i c p o p u l a ti o n s , w e c a l c u l a t e d a g e

- s p e c i f i c h o s p i t a l i z a ti o n r a t e s f o r t h e i t h e n d p o i n t i n t h e j t h r e g i o n a n d a p p l i e d t h e m t o t h o s e c o u n ti e s i n t h e r e g i o n t h a t d i d n ’ t h a v e d i s c h a r g e

- l e v e l o r s t a t e

- l e v e l d a t a

.

T h e e n d p o i n t s i n h o s p i t a l i z a ti o n s t u d i e s a r e d e f i n e d u s i n g d i f f e r e n t c o m b i n a ti o n s o f I C D c o d e s

. R a t h e r t h a n g e n e r a ti n g a u n i q u e b a s e l i n e i n c i d e n c e r a t e f o r e a c h I C D c o d e c o m

b i n a ti o n , f o r t h e

p u r p o s e s o f t h i s a n a l y s i s , w e i d e n ti f i e d a c o r e g r o u p o f h o s p i t a l i z a ti o n r a t e s f r o m t h e s t u d i e s a n d

a p p l i e d t h e a p p r o p r i a t e c o m b i n a ti o n s o f t h e s e r a t e s i n t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s :

c o n g e s ti v e h e a r t f a i l u r e ( I C D

- 9 4 2 8 )

d y s r h y t h m i a ( I C D

- 9 4 2 7 )

h e a r t r h y t h m d i s t u r b a n c e s ( I C D

- 9 4 2 6

- 4 2 7 )

a c u t e m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n ( I C D

- 9 4 1 0 )

i s c h e m i c h e a r t d i s e a s e

– 1 ( I C D

- 9 4 1 0

- 4 1 4 )

i s c h e m i c h e a r t d i s e a s e

– 2 ( I C D

- 9 4 1 0

- 4 1 4

, 4 2 9 )

i s c h e m i c h e a r t d i s e a s e ( l e s s m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n ) ( I C D

- 9 4 1 1

- 4 1 4 )A p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 6 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a l l c a r d i o v a s c u l a r ( I C D

- 9 3 9 0

- 4 2 9 )

a l l c a r d i o v a s c u l a r ( l e s s m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n s ) ( I C D

- 9 3 9 0

- 4 0 9

, 4 1 1

- 4 2 9 )

c a r d i o v a s c u l a r , c e r e b r o v a s c u l a r a n d p e r i p h e r a l v a s c u l a r d i s e a s e s ( I C D

- 9 4 1 0

– 4 1 4

, 4 2 9

, 4 2 6

– 4 2 7

, 4 2 8

, 4 3 0

– 4 3 8

, 4 4 0

– 4 4 9 )

a l l c a r d i a c o u t c o m e s ( I C D

- 9 3 9 0

- 4 5 9 )

c e r e b r o v a s c u l a r e v e n t s ( I C D

- 9 4 3 0

- 4 3 8 )

s t r o k e ( I C D

- 9 4 3 1

- 4 3 7 )

p e r i p h e r a l v a s c u l a r d i s e a s e

- 1 ( I C D

- 9 4 4 0

- 4 4 8 )

p e r i p h e r a l v a s c u l a r d i s e a s e

- 2 ( I C D

- 9 4 4 0

- 4 4 9 )

a l l r e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 4 6 0

- 5 1 9 )

r e s p i r a t o r y i l l n e s s

- 1 ( I C D

- 9 4 6 6

, 4 8 0

- 4 8 6

, 4 9 0

- 4 9 3 )

r e s p i r a t o r y i l l n e s s

- 2 ( I C D

- 9 4 6 4

– 4 6 6

, 4 8 0

– 4 8 7

, 4 9 0

– 4 9 2 )

c h r o n i c l u n g d i s e a s e ( I C D

- 9 4 9 0

- 4 9 6 )

c h r o n i c l u n g d i s e a s e ( l e s s a s t h m a ) ( I C D

- 9 4 9 0

- 4 9 2

, 4 9 4

- 4 9 6 )

c h r o n i c l u n g d i s e a s e ( l e s s a s t h m a )

- 2 ( I C D

- 9 4 9 0

- 4 9 2

, 4 9 4

, 4 9 6 )

c h r o n i c l u n g d i s e a s e ( l e s s a s t h m a )

- 3 ( I C D

- 9 4 9 0

- 4 9 2 )

c h r o n i c l u n g d i s e a s e ( l e s s a s t h m a )

- 4 ( I C D

- 9 4 9 1

, 4 9 2

, 4 9 4

, 4 9 6 )

p n e u m o n i a ( I C D

- 9 4 8 0

- 4 8 6 )

a s t h m a ( I C D

- 9 4 9 3 )

l o w e r r e s p i r a t o r y i n f e c ti o n ( I C D

- 9 4 6 6

. 1

, 4 6 6

. 0

, 4 8 0

- 4 8 7

, 4 9 0

, 5 1 0

- 5 1 1 )

F o r e a c h C

- R f

u n c ti o n , w e s e l e c t e d t h e b a s e l i n e r a t e o r c o m b i n a ti o n o f r a t e s t h a t m o s t c l o s e l y

m a t c h e s t o t h e s t u d y e n d p o i n t d e f i n i ti o n

. F o r s t u d i e s t h a t d e f i n e c h r o n i c l u n g d i s e a s e a s I C D 4 9 0

- 4 9 2

, 4 9 4

- 4 9 6

, w e s u

b t r a c t e d t h e i n c i d e n c e r a t e f o r a s t h m a ( I C D 4 9 3 ) f r o m t h e c h r o n i c l u n g d i s e a s e r a t e ( I C D 4 9 0

- 4 9 6 )

. I n s o m

e c a s e s , t h e b a s e l i n e r a t e w i l l n o t m a t c h e x a c t l y t o t h e

e n d p o i n t d e f i n i ti o n i n t h e s t u d y

. F o r e x a m p l e , B u r n e t t e t a l

. ( 2 0 0 1 ) s t

u d i e d t h e f o l l o w i n g

r e s p i r a t o r y c o n d i ti o n s i n i n f a n t s < 2 y e a r s o f a g e : I C D 4 6 4

. 4

, 4 6 6

, 4 8 0

- 4 8 6

, 4 9 3

. F o r t h i s C

- R

f u n c ti o n w e a p p l y a n a g g r e g a t e o f t h e f o l l o w i n g r a t e s : I C D 4 6 4

, 4 6 6

, 4 8 0

- 4 8 7

, 4 9 3

. A l t h o u g h

t h e y d o n o t m a t c h e x a c t l y , w e a s s u m e t h a t r e l a ti o n s h i p o b s e r v e d b e t w e e n t h e p o l l u t a n t a n d

s t u d y

- d e f i n e d e n d p o i n t i s a p p l i c a b l e f o r t h e a d d i ti o n a l c o d e s

. T a b l e D

- 5 p r e s e n t s a s u m m a r y o f

t h e n a ti o n a l h o s p i t a l i z a ti o n r a t e s f o r 2 0 0 7 f r o m H C U P

.A p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 6 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T a b l e D

- 5

. H o s p i t a l i

z a t i o n R a t e s ( p e r 1 0 0 p e o p l e p e r y e a r )
, b y H e a l t h E n d

p o i n t a n d

A g e

H o s p i t a l i z a t i o n C a t e g o r y I C D

- 9

C o d e A g e 0

- 1 2

- 1 7 1 8

- 2 4 2 5

- 3 4 3 5

- 4 4 4 5

- 5 5 5 5

- 6 4 6 5

- 7 4 7 5

- 8 4 8 5 +

R e s p i r a t o r y

A l l R e s p i r a t o r y 4 6 0

-

5 1 9 2

. 8 7 2 0

. 4 2 6 0

. 2 0 5 0

. 2 3 1 0

. 4 0 8 0

. 7 9 1 1

. 3 1 3 2

. 9 7 2 4

. 9 7 0 8

. 0 4 5

P n e u m o n i a 4 8 0

-

4 8 6 0

. 6 9 5 0

. 1 4 4 0

. 0 5 7 0

. 0 7 8 0

. 1 3 2 0

. 2 5 0 0

. 4 1 2 1

. 0 4 6 1

. 9 7 2 3

. 8 2 2

C h r o n i c L u n g
D i s e a s e 4 9 0

-

4 9 6 0

. 3 5 0 0

. 1 5 8 0

. 0 5 7 0

. 0 6 4 0

. 1 3 5 0

. 2 9 9 0

. 5 0 3 1

. 0 2 8 1

. 5 0 2 1

. 5 0 6

A s t h m a 4 9 3 0

. 3 3 0 0

. 1 5 5 0

. 0 5 1 0

. 0 5 5 0

. 0 9 4 0

. 1 3 6 0

. 1 6 0 0

. 1 9 8 0

. 2 4 0 0

. 3 0 2

C a r d i o v a s c u l a r

A l l

C a r d i o v a s c u l a r 3 9 0

- 4 2 9 0

. 0 5 6 0

. 0 1 7 0

. 1 0 7 0

. 1 6 4 0

. 4 8 1 1

. 2 2 1 2

. 2 7 2 4

. 6 8 1 7

. 7 4 9 1 1

. 5 8 3

A c u t e M y o c a r d i a l

I n f a r c t i o n , N o n f a t a l 4 1 0 0

. 0 0 0 0

. 0 0 0 0

. 0 1 0 0

. 0 1 7 0

. 0 7 1 0

. 2 1 5 0

. 3 7 9 0

. 6 7 3 1

. 0 9 6 1

. 8 5 8

I s c h e m i c H e a r t

D i s e a s e 4 1 0

-

4 1 4 0

. 0 0 1 0

. 0 0 0 0

. 0 1 9 0

. 0 3 2 0

. 1 7 7 0

. 5 9 7 1

. 1 4 4 2

. 0 0 1 2

. 7 5 4 3

. 0 7 8

D y s r h y t h m i a 4 2 7 0

. 0 1 7 0

. 0 0 6 0

. 0 2 2 0

. 0 3 1 0

. 0 7 1 0

. 1 6 6 0

. 3 4 5 0

. 8 7 0 1

. 6 0 8 2

. 2 1 6

C o n g e s t i v e H e a r t

F a i l u r e 4 2 8 0

. 0 1 5 0

. 0 0 1 0

. 0 1 4 0

. 0 2 5 0

. 0 7 5 0

. 1 9 8 0

. 3 9 9 1

. 0 8 0 2

. 1 8 3 4

. 5 1 2

S t r o k e 4 3 1

-

4 3 7 0

. 0 0 7 0

. 0 0 3 0

. 0 1 4 0

. 0 2 0 0

. 0 7 1 0

. 2 0 4 0

. 4 1 5 1

. 0 4 3 1

. 8 6 0 2

. 9 5 3



### D

. 3 N o n f a t a l H e a r t A t t a c k s

T h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n s h o r t

- t e r m p a r ti c u l a t e m a t t e r e x p o s u r e a n d h e a r t a t t a c k s w a s q u a n ti f i e d

i n a c a s e

- c r o s s o v

e r a n a l y s i s b y P e t e r s e t a l

. ( 2 0 0 1 )

. T

h e s t u d y p o p u l a ti o n w a s s e l e c t e d f r o m h e a r t a t t a c k s u r v i v o r s i n a m e d i c a l c l i n i c

. T h e r e f o r e , t h e a p p l i c a b l e p o p u l a ti o n t o a p p l y t o t h e C

R f u n c ti o n i s a l l i n d i v i d u a l s s u r v i v i n g a h e a r t a t t a c k i n a g i v e n y e a r

. S e v e r a l d a t a s o u r c e s a r e

a v a i l a b l e t o e s ti m a t e t h e n u m b e r o f h e a r t a t t a c k s p e r y e a r

. F o r e x a m p l e , s e v e r a l c o h o r t s t u d i e s h a v e r e p o r t e d e s ti m a t e s o f h e a r t a t t a c k i n c i d e n c e r a t e s i n t h e s p e c i f i c p o p u l a ti o n s u n d e r s t u d y

. H o w e v e r , t h e s e r a t e s d e p e n

d o n t h e s p e c i f i c c h a r a c t e r i s ti c s o f t h e p o p u l a ti o n s u n d e r s t u d y a n d

m a y n o t b e t h e b e s t d a t a t o e x

t r a p o l a t e n a ti o n a l l y

. T h e A m e r i c a n H e a r t A s s o c i a ti o n r e p o r t s

a p p r o x i m a t e l y 7 8 5

, 0 0 0 n e w h e a r t a t t a c k s p e r y e a r ( R o g e r e t a l

. , 2 0 1 2 )

. E

x c l u s i o n o f h e a r t

a t t a c k d e a t h s r e p o r t e d b y C D C W o n

d e r y i e l d s a p p r o x i m a t e l y 5 7 5

, 0 0 0 n o n f a t a l c a s e s p e r y

e a r

.

A n a l t e r n a ti v e a p p r o a c h t o t h e e s ti m a ti o n o f h e a r t a t t a c k r a t e s i s t o u s e d a t a f r o m t h e H e a l t h c a r e C o s t a n d U ti l i z a ti o n P r o j e c t ( H C U P )

, a s s u m i n g t h a t a l l h e a r t a t t a c k s t h a t a r e n o t i n s t a n t l y f a t a lA p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 6 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s w i l l r e s u l t i n a h o s p i t a l i z a ti o n

. D e t a i l s a b o u t H C U P d a t a a r e d e s c r i

b e d i n S e c ti o n D

. 2

. A c c o r d i n g t o t h e 2 0 0 7 H C U P d a t a t h e r e w e r e a p p r o x i m a t e l y 6 2 4

, 9 3 6 h o s p i t a l i z a ti o n s d u e t o h e a r t a t t a c k s ( a c u t e m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n : I C D

- 9 4 1 0

, p r i

m a r y d i a g n o s i s )

. W e u s e d r a t e s b a s e d

o n H C U P d a t a o v e r e s ti m a t e s e x t r a p o l a t e d f r o m c o h o r t s t u d i e s b e c a u s e t h e f o r m e r i s a n a ti o n a l

d a t a b a s e w i t h a l a r g e r s a m p l e s i z e , w h i c h i s i n t e n d e d t o p r o v i d e r e l i a b l e n a ti o n a l e s ti m a t e s

. T h e i n c i d e n c e r a t e c a l c u l a ti o n i s a l s o d e s c r i b e d i n S e c ti o n D

. 2

. a n d t h e i n c i d e n c e r a t e s f o r A M I

h o s p i t a l i z a ti o n a r e p r e s e n t e d i n T a b l e D

- 5

.

R o s a m o n d e t a l

. ( 1 9 9 9 ) r e p o r

t e d t h a t a p p r o x i m a t e l y s i x p e r c e n t o f m a l e a n d e i g h t p e r c e n t o f

f e m a l e h o s p i t a l i z e d h e a r t a t t a c k p a ti e n t s d i e w i t h i n 2 8 d a y s ( e i t h e r i n o r o u t s i d e o f t h e h o s p i t a l )

. W e , t h e r e f o r e , a p p l i e d a f a c t o r o f 0

. 9 3 t o t

h e e s ti m a t e d n u m b e r o f P M

- r e l a t e d a c u t e m y o c a r d i a l

i n f a r c ti o n s t o e x c l u d e t h e n u m b e r o f c a s e s t h a t r e s u l t i n d e a t h w i t h i n t h e f i r s t m o n t h

. N o t e t h a t w e d i d n o t a d j u s t f o r f a t a l A M I s i n t h e i n c i d e n c e r a t e e s ti m a ti o n , d u e t o t h e w a y t h a t t h e

e p i d e m i o l o g i c a l s t u d i e s a r e d e s i g n e d

. T h o s e s t u d i e s c o n s i d e r t o t a l a d m i s s i o n s f o r A M I s , w h i c h

i n c l u d e s i n d i v i d u a l s l i v i n g a t t h e ti m e t h e s t u d i e s w e r e c o n d u c t e d

. T h e r e f o r e , w e u s e t h e d e f i n i ti o n

o f A M I t h a t m a t c h e s t h e d e f i n i ti o n i n t h e e p i d e m i o l o g i c a l s t u d i e s

.



### D

. 4 E m e r g e n c y D e p a r t m e n t V i s i t s

T h e d a t a s o u r c e f o r e m e r g e n c y d e p a r t m e n t / r o o m ( E D o r E R ) v i s i t s i s a l s o H C U P

, i

. e

. , S I D

, S E D D

, a n d N E D S

. A n d t h e t y p e s o f d a t a p r o v

i d e r s a r e a l s o t h e s a m e a s t h o s e d e s c r i b e d i n S e c ti o n D

. 2

. F i g u r e D

- 2 s h o w s t h e e m e r g e n c y d e p a r t m e n t d a t a i n e a c h s t a t e

.A p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 6 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s F i g u r e D

- 2

. E m e r g e n c y D e p a r t m e n t D a t a f r o m H C U P

T h e c a l c u l a ti o n o f E R v i s i t r a t e s i s a l s o s i m i l a r t o t h e c a l c u l a ti o n o f h o s p i t a l i z a ti o n r a t e s , e x c e p t f o r

t h e f o l l o w i n g d i f f e r e n c e s :

T h e S E D D d a t a b a s e s i n c l u d e o n l y t h o s e E R v i s i t s t h a t e n d e d w i t h d i s c h a r g e

. T o i d e n ti f y t h e
E R v i s i t s t h a t e n d e d i n h o s p i t a l i z a ti o n , w e u s e d a v a r i a b l e c a l l e d “ a d m i s s i o n s o u r c e ” i n t h e S I D
d a t a b a s e s

. A d m i s s i o n s o u r c e i d e n ti f i e d a s “ e m e r g e n c y r o o m ” i n d i c a t e s t h a t t h e h o s p i t a l

a d m i s s i o n c a m e f r o m t h e E R

– i

. e

. , t h e E R v i s i t e n d e d i n h o s p i t a l i z a ti o n

. F o r e a c h c o m

b i n a ti o n

o f a g e g r o u p , e n d p o i n t a n d c o u n t y , w e s u m m e d t h e E R v i s i t s t h a t e n d e d w i t h d i s c h a r g e a n d

t h o s e t h a t r e s u l t e d i n h o s p i t a l i z a ti o n

.

T h e d a t a y e a r v a r i e s a c r o s s t h e s t a t e s f r o m 2 0 0 5 t o 2 0 0 7 ; w e a s s u

m e d t h a t E R v i s i t r a t e s a r e

r e a s o n a b l y c o n s t a n t a c r o s s t h e s e t h r e e y e a r s a n d c o n s i d e r t h e m a s 2 0 0 7 r a t e s

.

I n s t e a d o f u s i n g H C U P n e t / N I S a n d N H D S i n t h e l a s t s t e p a s d e s c r i

b e d i n S e c ti o n D

. 2

. , w e

u s e d H C U P n e t / N E D S a n d t h e N a ti o n a l A m b u l a t o r y M e d i c a l C a r e S u r v e y ( N A M C S ) t o

c a l c u l a t e E R v i s i t r a t e s f o r s t a t e s w i t h o u t d i s c h a r g e l e v e l o r s t a t e l e v e l d a t a

. T a b l e D

- 6

p r e s e n t s t h e e s ti m a t e d a s t h m a e m e r g e n c y r o o m r a t e s b y h

e a l t h e n d p o i n t a n d a g e g r o u p

.A p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 6 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T a b l e D

- 6

. E m

e r g e n c y D e p a r t m e n t V i s i t R a t e s ( p e r 1 0 0 p e o p l e p e r y e a r )

b y H e a l t h E n d

p o i n t a n d A g e G r

o u p

E m e r g e n c y D e p a r t m e n t

C a t e g o r y I C D

- 9 C o d e s A g e 0

- 1 7 1 8

- 4 4 4 5

- 6 4 6 5

- 8 4 8 5 +

A s t h m a 4 9 3 0

. 8 6 5 0

. 5 5 7 0

. 4 4 1 0

. 3 8 1 0

. 3 6 8

R e s p i r a t o r y 4 9 1

- 4 9 3

, 4 6 0

- 4 6 6

, 4 7 7

. 0

-

4 7 7

. 9

, 4 8 0

- 4 8 6

, 4 9 6

, 7 8 6

. 0 7

, 7 8 6

. 0 9 5

. 7 7 2 2

. 8 8 9 2

. 2 7 3 4

. 2 7 5 6

. 8 1 7

C a r d i o v a s c u l a r 4 1 0

- 4 1 4

, 4 2 7

- 4 2 8

, 4 3 3

-

4 3 7

, 4 4 0

. 0

- 4 4 0

. 9

, 4 4 3

- 4 4 5

, 4 5 1

- 4 5 3 0

. 0 2 9 0

. 3 0 2 1

. 6 9 5 5

. 9 5 0 1 2

. 5 1 2



### D

. 5 S c h o o l L o s s D a y s

E p i d e m i o l o g i c a l s t u d i e s h a v e e x a m i n e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d a v a r i e t y o f

m e a s u r e s o f s c h o o l a b s e n c e

. T h e s e m e a s u r e s i n c l u d e : s c h o o l l o s s d a y s f o r a l l c a u s e s , i l l n e s s

r e l a t e d

, a n d r e s p i r a t o r y i l l n e s s

- r e l a t e d

. W e h a v e t w o s o u r c e s o f i n f o r m a ti o n

. T h e f i r s t i s t h e N a ti o n a l C e n t e r f o r E d u c a ti o n S t a ti s ti c s , w h i c h p r o v i d e d a n e s ti m a t e o f a l l

- c a u s e s c h o o l l o s s d a y s , a n d t h e o t h e r i s t h e N a ti o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y ( A d a m s e t a l

. , 1 9 9 9

, T a

b l e 4 7 )

,

w h i c h h a s d a t a o n d i f f e r e n t c a t e g o r i e s o f a c u t e s c h o o l l o s s d a y s

. T a b l e D

- 7 p r e s e n t s t h e

e s ti m a t e d s c h o o l l o s s d a y r a t e s

. F u

r t h e r d e t a i l i s p r o v i d e d b e l o w o n t h e s e r a t e s

.

T a b l e D

- 7

. S c h o o l L o s s D a y R a t e s ( p e r s t u d e n t p e r y e a r )

T y p e N o r t h e a s t M i d w e s t S o u t h W e s t

R e s p i r a t o r y i l l n e s s

- r e l a t e d a b s e n c e s 1

. 3 1

. 7 1

. 1 2

. 2

I l l n e s s

- r e l a t e d a b s e n c e s 2

. 4 2

. 6 2

. 6 3

. 7

A l l

- c a u s e 9

. 9 9

. 9 9

. 9 9

. 9

* W e b a s e d i l l

n e s s

- r e l a t e d s c h o o l l o s s d a y r a t e s o n d a t a f r o m t h e 1 9 9 6 N H I S a n d a n e s t i

m a t e o f 1 8 0

s c h o o l d a y s p e r y e a r

. T h i s e x

c l u d e s s c h o o l l o s s d a y s d u e t o i

n j u r i e s

. W e b a s e d t h e a l l

- c a u s e s c h o o l

l o s s d a y r a t e o n d a t a f

r o m t h e N a t i o n a l C e n t e r f

o r E d u c a t i o n S t a t i s t i c s

.

A l l

- C a u s e S c h o o l L o s s D a y R a t e

B a s e d o n d a t a f

r o m t h e U

. S

. D e p a r t m e n t o f E d u c a ti o n ( 1 9 9 6

, T a b l e 4 2

- 1 )

, t h e N a ti o n a l C e n t e r f o r E d u c a ti o n S t a ti s ti c s e s ti m a t e s t h a t f o r t h e 1 9 9 3

- 1 9 9 4 s c h

o o l y e a r , 5

. 5 p e r c e n

t o f s t u d e n t s a r e

a b s e n t f r o m s c h o o l o n a g i v e n d a y

. T h i s e s ti m a t e i s c o m p a r a b l e t o s t u d y

- s p e c i f i c e s ti m a t e s f r o m C h e n e t a l

. ( 2 0 0 0 ) a n

d R a n s o m a n d P o p e ( 1 9 9 2 )

, w

h i c h r a n g e d f r o m 4

. 5 t o 5

. 1 p e r c e n

t

.

I l l n e s s

- R e l a t e d S c h o o l L o s s D a y R a t e

T h e N a ti o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y ( N H I S ) h a s r e g i o n a l e s ti m a t e s o f s c h o o l l o s s d a y s d u e t o aA p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 6 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s v a r i e t y o f a c u t e c o n d i ti o n s ( A d a m s e t a l

. , 1 9 9 9 )

. N H I S i

s a n a ti o n w i d e s a m p l e

- b a s e d s u r v e y o f

t h e h e a l t h o f t h e n o n i n s ti t u ti o n a l i z e d

, c i v i l i a n p o p u l a ti o n , c o n d u c t e d b y N C H S

. T

h e s u r v e y

c o l l e c t s d a t a o n a c u

t e c o n d i ti o n s , p r e v a l e n c e o f c h r o n i c c o n d i ti o n s , e p i s o d e s o f i n j u r y , a c ti v i t y l i m i t a ti o n s , a n d s e l f

- r e p o r t e d h e a l t h s t a t u s

. H o w e v e r , i t d o e s n o t p r o v i d e a n e s ti m a t e o f a l l

- c a u s e

s c h o o l l o s s d a y s

.

I n e s ti m a ti n g i l l n e s s

- r e l a t e d s c h o o l l o s s d a y s , w e s t a r t e d w i t h s c h o o l l o s s d a y s d u e t o a c u t e

p r o b l e m s ( A d a m s e t a l

. , 1 9 9 9

, T a

b l e 4 7 ) a n d s u b t r a c t e d l o s t d a y s d u e t o i n j u r i e s , i n o r d e r t o

m a t c h t h e d e f i n i ti o n o f t h e s t u d y u s e d i n t h e C

- R f u n c ti o n t o e s ti m a t e i l l n e s s

- r e l a t e d s c h o o l

a b s e n c e s ( G i l l i l a n d e t a l

. , 2 0 0 1 )

. W e t

h e n d i v i d e d b y 1 8 0 s c h

o o l d a y s p e r t o e s ti m a t e i l l n e s s

r e l a t e d s c h o o l a b s e n c e r a t e s p e r s c h

o o l d a y

. S i m i l a r l y , w h e n e s ti m a ti n g r e s p i r a t o r y i l l n e s s

- r e l a t e d

s c h o o l l o s s d a y s , w e u s e d a t a f r o m A d a m s e t a l

. ( 1 9 9 9

, T a

b l e 4 7 )

. N o t e t h a t w e e s ti m a t e d 1 8 0

s c h o o l d a y s i n a y e a r t o c a l c u l a t e r e s p i r a t o r y i l l n e s s

- r e l a t e d s c h o o l a b s e n c e r a t e s p e r y e a r

.



### D

. 6 O t h e r A c u t e a n d C h r o n i c E f f e c t s

F o r m a n y o f t h e m i n o r e f f e c t s t u d i e s , b a s e l i n e r a t e s f r o m a s i n g l e s t u d y a r e o f t e n t h e o n l y s o u r c e

o f i n f o r m a ti o n , a n d w e a s s u m e t h a t t h e s e r a t e s h o l d f o r l o c a ti o n s i n t h e U

. S

. T h e u s e o f s t u d y

s p e c i f i c e s ti m a t e s a r e l i k e l y t o i n c r e a s e t h e u n c e r t a i n t y a r o u n d t h e e s ti m a t e b e c a u s e t h e y a r e o f t e n

e s ti m a t e d f r o m a s i n g l e l o c a ti o n u s i n g a r e l a ti v e l y s m a l l s a m p l e

. T h e s e e n d p o i n t s i n c l u d e : a c u t e b r o n c h i ti s , c h r o n i c b r o n c h i ti s , u p p e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m s , l o w e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m s

. T a b l e
D

- 8 p r e s e n t s a s u m m a r y o f t h e s e b a s e l i n e r a t e s

.

T a b l e D

- 8

. S e l e c t e d A c u

t e a n d C h r o n i c I n c i d e n c e ( C a s e s / P e r

s o n

- Y e a r )

& P r e v a l e n c e ( P e r

c e n t a g e P o p u l a t i o n )

E n d p o i n t A

g e P a r a m e t e r R a t e S o u r c e

A c u t e B r o n c h i t i s 8

- 1 2 I n c i d e n c e 0

. 0 4 3 A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 0 2 b

, T a b l e 1 1 )

C h r o n i c B r o n c h i t i s 2 7 + I n c i d e n c e 0

. 0 0 3 7 8 A b b e y e t a l

. ( 1 9 9 3

, T a b l e 3 )

C h r o n i c B r o n c h i t i s 1 8 +

P r e v a l e n c e 4

. 3 7 % A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 a , T a b l e 4 )

. T h e r a

t e n u m b e r s m a y b e

s l i g h t l y d i f f e r e n t f r o m t h o s e i n T a

b l e
4 b e c a u s e w e r e c e i v e d m o r e c u r r e n t

e s t i m a t e s f r o m A L A

. 1 8

- 4 4 3

. 1 5 %

4 5

- 6 4 5

. 4 9 %

6 5 + 5

. 6 3 %

L o w e r R e s p i r a

t o r y S y m p t o m s ( L R S ) 7

- 1 4 I n c i d e n c e 0

. 4 3 8 S c h w a r t z e t a l

. ( 1 9 9 4

, T a

b l e 2 )

M i n o r R e s t r i c t e d A c t i v i t y
D a y s ( M R A D ) 1 8

- 6 4 I n c i d e n c e 7

. 8 O s t r o a n d R o t h s c h i l d ( 1 9 8 9

, p

. 2 4 3 )

W o r k L o s s D a

y ( W L D ) 1 8

- 6 4

I n c i d e n c e 2

. 1 7 2

A d a m s e t a l

. ( 1 9 9 9

, T a

b l e )

U

. S

. B u r e a u o f t h e C e n s u s ( 1 9 9 7

, N o

. 2 2 ) 1 8

- 2 4 1

. 9 7 1

2 5

- 4 4 2

. 4 7 5

4 5

- 6 4 1

. 7 9 6A p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 7 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s N O T E : T h e i n c i d e n c e r a t e i s t h e n u m

b e r o f c a s e s p e r p e r s o n p e r y e a r

. P r e v a l e n c e r e f e r s t o t h e f r a c t i o n

o f p e o p l e t h a t h a v e a p a r

t i c u l a r i l l n e s s d u r i n g a p a r t i c u l a r t i m e p e r i o d

.

D

. 6

. 1 A c u t e B r o n c h i t i s

T h e a n n u a l r a t e o f a c u t e b r o n c h i ti s f o r c h i l d r e n a g e s 5 t o 1 7 w a s o b t a i

n e d f r o m t h e A m e r i c a n
L u n g A s s o c i a ti o n ( 2 0 0 2 b

, T a

b l e 1 1 )

. T h e a u t h o r s r e p o r t e d a n a n n u a l i n c i d e n c e r a t e p e r p e r s o n

o f 0

. 0 4 3

, d e r i v e d f r o m t h e 1 9 9 6 N a ti o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y

.

D

. 6

. 2 C h r o n i c B r o n c h i t i s I n c i d e n c e R a t e

T h e a n n u a l i n c i d e n c e r a t e f o r c h r o n i c b r o n c h i ti s i s e s ti m a t e d f r o m d a t a r e p o r

t e d b y A b b e y e t a l

. ( 1 9 9 3

, T a b l e 3 )

. T h e r a t e i s c a l c u l a t e d b y t a k i n g t h e n u m b e r o f n e w c a s e s ( 2 3 4 )

, d i

v i d i n g b y t h e

n u m b e r o f i n d i v i d u a l s i n t h e s a m p l e ( 3

, 3 1 0 )

, d i v i d i n g b y t h e t e n y e a r s c o v e r e d i n t h e s a m p l e , a n d

t h e n m u l ti p l y i n g b y o n e m i n u s t h e r e v e r s a l r a t e ( e s ti m a t e d t o b e 4 6

. 6 % b a s e d o n A

b b e y e t a l

. ( 1 9 9 5 a , T a b l e 1 )

.

A g e

- s p e c i f i c i n c i d e n c e r a t e s a r e n o t a v a i l a b l e

. A b b e y e t a l

. ( 1 9 9 5 a , T a

b l e 1 ) d i d r e p o r t t h e i n c i d e n c e s b y t h r e e a g e g r o u p s ( 2 5

- 5 4

, 5 5

- 7 4

, a n

d 7 5 + ) f o r “ c o u g h t y p e ” a n d “ s p u t u m t y p e ”

b r o n c h i ti s

. H o w e v e r , t h e y d i d n o t r e p o r t a n o v e r a l l i n c i d e n c e r a t e f o r b r o n c h i ti s b y a g e

- g r o u p

. S i n c e , t h e c o u g h a n d s p u t u m t y p e s o f b r o n c h i ti s o v e r l a p t o a n u n kn o w n e x t e n t

, w e d i d n o t

a t t e m p t t o g e n e r a t e a g e

- s p e c i f i c i n c i d e n c e r a t e s f o r t h e o v e r

- a l l r a t e o f b r o n c h i ti s

.

D

. 6

. 3 C h r o n i c B r o n c h i t i s P r e v a l e n c e R a t e

W e o b t a i n e d t h e a n n u a l p r e v a l e n c e r a t e f o r c h r o n i c b r o n c h i ti s f r o m t h e A m e r i c a n L u n g A s s o c i a ti o n ( 2 0 1 0 a , T a

b l e 4 )

. B a s e d o n a n a n

a l y s i s o f 2 0 0 8 N a ti

o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y d a t a , t h e y e s ti m a t e d a r a t e o f 0

. 0 4 3 7 f

o r p e r s o n s 1 8 a n d o l d e r ; t h e y a l s o r e p o r t e d t h e f o l l o w i n g

p r e v a l e n c e r a t e s f o r p e o p l e i n t h e a g e g r o u p s 1 8

- 4 4

, 4 5

- 6 4

, a n

d 6 5 + : 0

. 0 3 1 5

, 0

. 0 5 4 9

, a n

d

0

. 0 5 6 3

, r e s p e c ti

v e l y

.

D

. 6

. 4 L o w e r R e s p i r a t o r y S y m p t o m s

L o w e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m s ( L R S ) a r e d e f i n e d a s t w o o r m o r e o f t h e f o l l o w i n g : c o u g h

, c h e s t

p a i n , p h l e g m , w h e e z e

. T h e p r o p o s e d y e a r l y i n c i d e n c e r a t e f o r 1 0 0 p e o p l e , 4 3

. 8

, i s b a s e d o n t h e

p e r c e n ti l e s i n S c h w a r t z e t a l

. ( S c h w a r t z e t a l

. , 1 9 9 4

, T a

b l e 2 )

. T h e a u t h o r s d i d n o t r e p o r t t h e

m e a n i n c i d e n c e r a t e , b u t r a t h e r r e p o r t e d v a r i o u s p e r c e n ti l e s f r o m t h e i n c i d e n c e r a t e d i s t r i b u ti o n

. T h e p e r c e n ti l e s a n d a s s o c i a t e d p e r p e r s o n p e r d a y v

a l u e s a r e 1 0 t h

= 0 p e r c e n

t

, 2 5 t h

= 0 p e r c e n

t

, 5 0 t h

= 0 p e r c e n

t

, 7 5 t h

= 0

. 2 9 p e r c e n

t

, a n d 9 0 t h

= 0

. 3 4 p e r c e n

t

. T h e m o s t c o n s e r v a ti v e e s ti m a t e

c o n s i s t e n t w i t h t h e d a t a a r e t o a s s u

m e t h e i n c i d e n c e p e r p e r s o n p e r d a y i

s z e r o u p t o t h e 7 5 t h

p e r c e n ti l e , a c o n s t a n t 0

. 2 9 p e r c e n t b e t w e e n t h e 7 5 t h a n d 9 0 t h p e r c e n ti l e s , a n d a c o n s t a n t 0

. 3 4

p e r c e n t b e t w e e n t h e 9 0 t h a n d 1 0 0 t h p e r c e n

ti l e s

. A l t e r n a ti v e l y , a s s u m i n g a l i n e a r s l o p e b e t w e e n

t h e 5 0 t h a n d 7 5 t h

, 7 5 t h a n

d 9 0 t h

, a n d 9 0 t h t o 1 0 0 t h p e r c e n

ti l e s , t h e e s ti m a t e d m e a n i n c i d e n c e

r a t e p e r p e r s o n p e r d a y i

s 0

. 1 2 p e r c e n t

. ( F o r e x a m p l e , t h e 6 2

. 5 t h p e r c e n ti l e w o u l d h a v e a n

e s ti m a t e d i n c i d e n c e r a t e p e r p e r s o n p e r d a y o f 0

. 1 4 5 p e r c e n t

. ) W e u s e d t h e l a t t e r a p p r o a c h i n

t h i s a n a l y s i s

.A p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 7 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s D

. 6

. 5 M i n o r R e s t r

i c t e d A c t i v i t y D a y s ( M R A

D )

O s t r o a n d R o t h s c h i l d ( 1 9 8 9

, p

. 2 4 3 ) p r o v

i d e a n e s ti m a t e o f t h e a n n u a l i n c i d e n c e r a t e o f M R A D s

p e r p e r s o n o f 7

. 8

.

D

. 6

. 6 W o r k L o s s D a y s

T h e y e a r l y w o r k

- l o s s

- d a y i n c i d e n c e r a t e p e r 1 0 0 p e o p l

e i s b a s e d o n e s ti

m a t e s f r o m t h e 1 9 9 6

N a ti o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y ( A d a m s e t a l

. , 1 9 9 9

, T a

b l e 4 1 )

. T h e y r e p o r t e d a t o t a l a n n u a l

w o r k l o s s d a y s o f 3 5 2 m i l l i o n f o r i n d i v i d u a l s a g e s 1 8 t o 6 5

. T

h e t o t a l p o p u l a ti o n o f i n d i v i d u a l s o f

t h i s a g e g r o u p i n 1 9 9 6 ( 1 6 2 m

i l l i o n ) w a s o b t a i n e d f r o m ( U

. S

. B u r e a u o f t h e C e n s u s , 1 9 9 7

, N o

. 2 2 )

. T h e a v e r a g e a n n u a l r a t e o f w o r k l o s s d a y s p e r i n d i v i d u a l i s 2

. 1 7

. U s i n g a s i m i l a r a p p r o a c h

,

w e c a l c u l a t e d w o r k

- l o s s

- d a y r a t e s f

o r a g e s 1 8

- 2 4

, 2 5

- 4 4

, a n

d 4 5

- 6 4

, r e s p e c ti

v e l y

.



### D

. 7 A s t h m a

- R e l a t e d H e a l t h E f f e c t s

S e v e r a l s t u d i e s h a v e e x a m i n e d t h e i m p a c t o f a i r p o l l u ti o n o n a s t h m a d e v e l o p m e n t o r

e x a c e r b a ti o n

. M a n y o f t h e b a s e l i n e i n c i d e n c e r a t e s u s e d i n t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s a r e b a s e d

o n s t u d y

- s p e c i f i c e s ti m a t e s

. T h e b a s e l i n e r a t e s f o r t h e v a r i o u s e n d p o i n t s a r e d e s c r i b e d b e l o w

a n d s u m m a r i z e d i n T a b l e D

- 9

. T h e p r e v a l e n c e o f a s t h m a i s s u m m a r i z e d i n T a b l e D

- 1 0

.

T a b l e D

- 9

. A s t h m

a

- R e l a t e d H e a l t h E f

f e c t s I n c i d e n c e R a t e s

E n d p o i n t A

g e P a r a m e t e r R a t e S o u r c e

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , S h o r t n e s s

o f B r e a t h

, A f r i c a n A m e r i c a n 8

- 1 3 I n c i d e n c e 1 3

. 5 1 O s t r o e t a l

. ( 2 0 0 1

, p

. 2 0 2 ) 8

- 1 3 P r e v a l e n c e 7

. 4 0 %

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , W h e e z e , A f r i c a n A m e r i c a n 8

- 1 3 I n c i d e n c e 2 7

. 7 4 O s t r o e t a l

. ( 2 0 0 1

, p

. 2 0 2 )

8

- 1 3 P r e v a l e n c e 1 7

. 3 0 %

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , C o u g h

, A f r i c a n A m e r i c a n 8

- 1 3 I n c i d e n c e 2 4

. 4 6 O s t r o e t a l

. ( 2 0 0 1

, p

. 2 0 2 )

8

- 1 3 P r e v a l e n c e 1 4

. 5 0 %

U p p e r R e s p i r a

t o r y S y m p t o m s ( U R S ) 9

- 1 1 I n c i d e n c e 1 2 4

. 7 9 P o p e e t a l

. ( 1 9 9 1

, T a b l e 2 )

N O T E : T h e i n c i d e n c e r a t e i s t h e n u m

b e r o f a s t h m a a t t a c k s p e r p e r s o n p e r y e a r

. P r e v a l e n c e r e f

e r s t o t h e f r a c t i o n o f p e o p l e t h a t h a v e a p a r

t i c u l a r i l l n e s s d u r i n g a

p a r t i c u l a r t i m e p e r i o d

.

D

. 7

. 1 S h o r

t n e s s o f B r e a t h

T o e s ti m a t e t h e a n n u a l r a t e o f n e w s h o r t n e s s o f b r e a t h e p i s o d e s a m o n g A f r i c a n

- A m e r i c a n

a s t h m a ti c s , a g e s 8

- 1 3

, w e u s e d t h e r a t e r e p o r t e d b y O s t r o e t a l

. ( 2 0 0 1

, p

. 2 0 2 )

.A p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 7 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s D

. 7

. 2 W h e e z e

T h e d a i l y r a t e o f n e w w h e e z e e p i s o d e s a m o n g A f r i c a n

- A m e r i c a n a s t h m a ti c s , a g e s 8

- 1 3

, i s

r e p o r t e d b y O s t r o e t a l

. ( 2 0 0 1

, p

. 2 0 2 ) a s 0

. 0 7 6

. W e m u l ti p l i e d t h i s v a l u e b y 1 0 0 a n d b y 3 6 5 t o

g e t t h e a n n u a l i n c i d e n c e r a t e p e r 1 0 0 p e o p l

e

.

D

. 7

. 3 C o u g h

T h e d a i l y r a t e o f n e w c o u g h e p i s o d e s a m o n g A f r i c a n

- A m e r i c a n a s t h m a ti c s , a g e s 8

- 1 3

, i s

r e p o r t e d b y O s t r o e t a l

. ( 2 0 0 1

, p

. 2 0 2 ) a s 0

. 0 6 7

. W e m u l ti p l i e d t h i s v a l u e b y 1 0 0 a n d b y 3 6 5 t o

g e t t h e a n n u a l i n c i d e n c e r a t e p e r 1 0 0 p e o p l

e

.

D

. 7

. 4 U p p e r R e s p i r

a t o r y S y m p t o m s

U p p e r R e s p i r a t o r y S y m p t o m s a r e d e f i n e d a s o n e o r m o r e o f t h e f o l l o w i n g : r u n n y o r s t u f f y n o s e ;

w e t c o u g h ; b u r n i n g , a c h i n g , o r r e d e y e s

. U s i n g t h e i n c i d e n c e r a t e s f o r u p p e r r e s p i r a t o r y

s y m p t o m s a m o n g a s t h m a ti c s , p u b l i s h e d i n P o p e e t a l

. ( 1 9 9 1

, T a

b l e 2 )

, w e c a l c u l a t e d a s a m p l e

s i z e

- w e i g h t e d a v e r a g e i n c i d e n c e r a t e

.

D

. 7

. 5 A s t h m

a P o p u l a t i o n E s t i m a t e s

I n s t u d i e s e x a m i n i n g t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d t h e d e v e l o p m e n t o r e x a c e r b a ti o n o f

a s t h m a , o f t e n ti m e s a n e s ti m a t e o f t h e p e r c e n t o f t h e p o p u l a ti o n w i t h a s t h m a i s r e q u i r e d

. A s t h m a

p e r c e n t a g e s w e r e o b t a i n e d f r o m a n A m e r i c a n L u n g A s s o c i a ti o n ( 2 0 1 0 b ) r e p o r

t s u m m a r i z i n g d a t a f r o m N H I S

. T a

b l e D

- 1 0 p r e s e n

t s a s t h m a p r e v a l e n c e r a t e s u s e d t o d e f i n e a s t h m a ti c p o p u l a ti o n s i n t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s

.

T a b l e D

- 1 0

. A s t h m

a P r e v a l e n c e R a t e s U s e d t o E s t i m

a t e A s t h m a t i c P o p u l a t i o n s

P o p u l a t i o n G r o u p A s t h m a P r e v a l e n c e S o u r c e

A l l A g e s 7

. 8 0 %

A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0

b

, T a b l e 7 ) < 5 6

. 1 4 %

< 1 8 9

. 4 1 %

5

- 1 7 1 0

. 7 0 %

1 8

- 4 4 7

. 1 9 %

4 5

- 6 4 7

. 4 5 %

6 5 + 7

. 1 6 %

A f r i c a n

- A m e r i c a n , < 5 9

. 9 8 % A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0

b

, T a b l e 9 )A p p e n d i x D : H e a l t h I n c i d e n c e & P r e v a l e n c e D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 7 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s P o p u l a t i o n G r o u p A s t h m a P r e v a l e n c e S o u r c e

A f r i c a n

- A m e r i c a n , 5 t o 1 7 1 7

. 7 6 %

A f r i c a n

- A m e r i c a n , < 1 8 1 5

. 5 3 % A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n *

* C a l c u l a t e d b y A L

A f o r U

. S

. E P A

, b a s e d o n N H I S d a t a ( C D C

, 2 0 0 8 )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 7 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

# A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t

F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

I n t h i s A p p e n d i x , w e p r e s e n t t h e P M

- r e l a t e d h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s i n B e n M A P

. E a c h s u b

s e c ti o n h a s a t a b l e w i t h a b r i e f d e s c r i p ti o n o f t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n a n d t h e u n d e r l y i n g

p a r a m e t e r s

. F o l l o w i n g e a c h t a b l e , w e p r e s e n t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e s t u d i e s a n d a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

N o t e t h a t A p p e n d i x C m a t h e m a ti c a l l y d e r i v e s t h e s t a n d a r d t y p e s o f h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s

e n c o u n t e r e d i n t h e e p i d e m i o l o g i c a l l i t e r a t u r e , s u c h a s , l o g

- l i n e a r , l o g i s ti c a n d l i n e a r , s o w e s i m p l y

n o t e h e r e t h e t y p e o f f u n c ti o n a l f o r m

. A n d A p p e n d i x D p r e s e n t s a d e s c r i p ti o n o f t h e s o u r c e s f o r

t h e i n c i d e n c e a n d p r e v a l e n c e d a t a u s e d i n t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s

.



### E

. 1 L o n g

- t e r m M o r t a l i t y

T h e r e a r e t w o t y p e s o f e x p o s u r e t o P M t h a t m a y r e s u l t i n p r e m a t u r e m o r t a l i t y

. S h o r t

- t e r m

e x p o s u r e m a y r e s u l t i n e x c e s s m o r t a l i t y o n t h e s a m e d a y o r w i t h i n a f e w d a y s o f e x p o s u r e

. L o n g

- t e r m e x p o s u r e o v e r , s a y , a y e a r o r m o r e , m a y r e s u l t i n m o r t a l i t y i n e x c e s s o f w h a t i t w o u l d

b e i f P M l e v e l s w e r e g e n e r a l l y l o w e r , a l t h o u g h t h e e x c e s s m o r t a l i t y t h a t o c c u r s w i l l n o t

n e c e s s a r i l y b e a s s o c i a t e d w i t h a n y p a r ti c u l a r e p i s o d e o f e l e v a t e d a i r p o l l u ti o n l e v e l s

. I n o t h e r

w o r d s , l o n g

- t e r m e x p o s u r e m a y c a p t u r e a f a c e t o f t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n P M a n d m o r t a l i t y t h a t
i s n o t c a p t u r e d b y s h o r t

- t e r m e x p o s u r e

. T a b l e E

- 1 l i s t s t h e l o n g

- t e r m m o r t a l i t y h e a l t h i m p a c t
f u n c ti o n s

.

T a b l e E

- 1

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r P a r t i c u l a t e M a t t e r a n d L o n g

- T e r

m M o r t a l i t y

E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e M e t r i c B e t a S t d E r r F o r m N o t e s

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t A 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 1 5 1 8 0 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t B 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 1 2 6 2 0 L o g

- l i n e a r R a n g e > 1 0 t o 3 0 μ g

. U n c o n d i t i o n a l

d i s t

. 2 % n o c a u s a l i t y i n c l u d e d

.

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t B 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 1 1 9 5 0 L o g

- l i n e a r R a n g e 4 t o 1 0 μ g

. U n c o n d i t i o n a l d i s t

. 2 % n o c a u s a l i t y i n c l u d e d

.

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t C 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 1 1 9 3 0 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t D 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 0 8 3 8 0 L o g

- l i n e a r U n c o n d i t i o n a l d i s t

. 5 % n o c a u s a l i t y
i n c l u d e d

.

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t E 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 1 9 6 7 0 L o g

- l i n e a r U n c o n d i t i o n a l d i s t

. 1 % n o c a u s a l i t y
i n c l u d e d

.

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t F 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 1 1 4 4 0 L o g

- l i n e a r R a n g e > 7 t o 3 0 μ g

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t F 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 0 9 3 7 0 L o g

- l i n e a r R a n g e 4 t o 7 μ g

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t G 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 0 6 9 7 0 L o g

- l i n e a r U n c o n d i t i o n a l d i s t

. 3 0 % n o c a u s a l i t y
i n c l u d e d

.

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t H 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 0 8 7 0 0 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t I 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 1 1 8 1 0 L o g

- l i n e a r U n c o n d i t i o n a l d i s t

. 5 % n o c a u s a l i t y
i n c l u d e d

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 7 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e M e t r i c B e t a S t d E r r F o r m N o t e s

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t J 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 0 9 6 2 0 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t K 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 0 6 8 9 0 L o g

- l i n e a r R a n g e > 1 6 t o 3 0

. N o t h r e s h o l d

. C o n d i t i o n a l d i s t

.

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t K 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 0 3 9 4 0 L o g

- l i n e a r R a n g e 4 t o 1 6 μ g

. N o t h r e s h o l d

. C o n d i t i o n a l d i s t

.

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t K 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 0 3 9 4 0 L o g

- l i n e a r R a n g e 4 t o 1 6 μ g

. T h r e s h o l d 0 t o 5 μ g

. C o n d i t i o n a l d i s t

.

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t K 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 0 3 9 4 0 L o g

- l i n e a r R a n g e 4 t o 1 6 u g

. T h r e s h o l d 5 t o 1 0 μ g

. C o n d i t i o n a l d i s t

.

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t L 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 0 9 3 4 0 L o g

- l i n e a r R a n g e > 1 0 t o 3 0 μ g

. U n c o n d i t i o n a l

d i s t

. 1 % n o c a u s a l i t y i n c l u d e d

.

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e E x

p e r t L 2 0 0 6 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 0 7 3 9 0 L o g

- l i n e a r R a n g e 4 t o 1 0 μ g

. U n c o n d i t i o n a l d i s t

. 2 5 % n o c a u s a l i t y i n c l u d e d

.

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e L a d e n e t a l

. 2 0 0 6 6 c i t i e s 2 5

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 1 4 8 4 2 0

. 0 0 4 1 7 0 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e P o p e e t a l

. 2 0 0 2 5 1 c i t i e s 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 0 5 8 2 7 0

. 0 0 2 1 5 7 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e W o o d r

u f f e t a l

. 1 9 9 7 8 6 c i t i e s I n f a n t A n n u a l 0

. 0 0 3 9 2 2 0

. 0 0 1 2 2 1 L o g i s t i c

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e W o o d r

u f f e t a l

. 2 0 0 6 2 0 4 c o u n t i e s I n f a n t A n n u a l 0

. 0 0 6 7 6 6 0

. 0 0 7 3 3 9 L o g i s t i c

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e K r e w s k i e t a l

. 2 0 0 9 1 1 6 U

. S

. c i t i e s 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 0 5 8 2 7 0

. 0 0 0 9 6 3 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , L u n g C a m c e r K r e w s k i e t a l

. 2 0 0 9 1 1 6 U

. S

. c i t i e s 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 1 3 1 0 3 0

. 0 0 3 7 9 5 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , I H D K r e w s k i e t a l

. 2 0 0 9 1 1 6 U

. S

. c i t i e s 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 2 1 5 1 1 0

. 0 0 2 0 5 8 L o g

- l i n e a r

E

. 1

. 1 E x p e r

t F u n c t i o n s

I n t h i s s e c ti o n , w e d e s c r i b e t h e a p p r o a c h t a k e n t o i

n c o r p o r a t e i n t o B e n M A P c o n c e n t r a ti o n

r e s p o n s e ( C

- R ) f u n c ti o n s t h a t w e r e o b t a i n e d t h r o u g h e x p e r t e l i c i t a ti o n f o r E P A ( I E c , 2 0 0 6 )

.

W e h a v e s p e c i f i e d e x p e r t d i s t r i b u ti o n s f o r t h e P M 2

. 5 e f f e c t e i t h e r a s t r u n c a t e d p a r a m e t r i c
d i s t r i b u ti o n s o r a s n o n

- p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n s

. T h e r e f o r e t h e y c a n o n l y b e i n c l u d e d i n B e n M A P

i n t h e f o r m o f c u s t o m d i s t r i b u ti o n t a b l e s c o n t a i n i n g 1 5

, 0 0 0 r a n d o m d r a w s ( w i

t h r e p l a c e m e n t )

f r o m a n u n d e r l y i n g d i s t r i b u ti o n

. W e f i r s t d e s c r i b e t h e w a y t h e s e c u s t o m d i s t r i b u ti o n t a b l e s w e r e

c r e a t e d

. T h e n w e e x p l a i n h o w t h e s e c u s t o m d i s t r i b u ti o n t a b l e s s h o u l d b e h a n d l e d i n a

c o n f i g u r a ti o n f i l e t o r e p r e s e n t t h e e x p e r t

- s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n a s c l o s e l y a s p o s s i b l e

.

N o t e t h a t t h e t a b l e o n p a g e 3

- 3 0 o f t h e e x p e r t e l i c i t a ti o n r e p o r t ( I E c , 2 0 0 6 ) r e f

e r s t o t h e n o n

p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n s a s “ c u s t o m ” d i s t r i b u ti o n s

. H o w e v e r , B e n M A P r e f e r s t o d i s t r i b u ti o n

t a b l e s t h a t a r e s u p p l i e d i n t h e f o r m o f a s i m u l a t e d d r a w a s “

c u s t o m d i s t r i b u ti o n t a b l e s ”

. I n o r d e r

t o a v o i d c o n f u s i o n i n t e r m i n o l o g y , w e w i l l c a l l t h e e x p e r t

- s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s , w h i c h d i d n o t
h a v e a p a r a m e t r i c s h a p e , “ n o n

- p a r a m e t r i c ” e x p e r t d i s t r i b u ti o n s

.

W e d i v i d e d t h e e x p e r t s i n t o t w o g r o u p s

– t h o s e w h o s p e c i f i e d a p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n a n d t h o s e

w h o s p e c i f i e d a n o n

- p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n

. T h i s d i v i s i o n w a s n e c e s s a r y b e c a u s e t h e t w o g r o u p s

r e q u i r e d d i f f e r e n t m e t h o d s f o r g e n e r a ti n g t h e c u s t o m d i s t r i b u ti o n t a b l e s

. W e d e s c r i

b e t h e

r e s p e c ti v e a l g o r i t h m s b e l o w a n d t h e n p r o v i d e a n a s s e s s m

e n t o f t h e r e s u l t s f o r e a c h e x p e r t

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 7 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E

. 1

. 1

. 1 P a r a m e t r i c D i s t r i b u t i o n s

E x p e r t s A

, C

, D

, E

, G

, I

, J

, a n

d K c h o s e p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n f u n c ti o n s t o r e p r e s e n t t h e i r

s u b j e c ti v e b e l i e f s a b o u t t h e p e r c e n t c h a n g e i n r i s k a s s o c i a t e d w i t h a n i n c r e a s e i n P M 2

. 5 . I n

p a r ti c u l a r , t h e y s p e c i f i e d t h e f o l l o w i n g c h a r a c t e r i s ti c s o f t h e d i s t r i b u ti o n :

T h e s h a p e ( e

. g

. , N o r m a l

, T r i a n g u l a r , W e i b u l l )

T h e t r u n c a ti o n p o i n t s ( i

. e

. , m i n i m u m a n d / o r m a x i m u m )

T w o o r t h r e e p e r c e n ti l e p o i n t s

T h e l i k e l i h o o d t h a t t h e a s s o c i a ti o n i s c a u s a l a n d w h e t h e r t h e f u n c ti o n i n c l u d e s t h a t ( i

. e

. , w h e t h e r

t h e f u n c ti o n i s c o n d i ti o n a l o n t h e a s s o c i a ti o n b e i n g c a u s a l o r u n c o n d i ti o n a l )

.

T h e r e w e r e t w o t y p e s o f i n c o n s i s t e n c i e s e n c o u n t e r e d i n t h e s e s p e c i f i c a ti o n s :

( 1 ) T h e e x p e r t s w h o c h o s e N o r m a l o r W e i b u l l s h a p e s f o r t h e i r d i s t r i b u ti o n s a l s o s p e c i f i e d

m i n i m u m a n d / o r m a x i m u m v a l u e s a t w h i c h t h e r e c o u l d b e a n e f f e c t

. T h e N o r m a l d i s t r i b u ti o n h a s

a n u n l i m i t e d s u p p o r t f r o m

- 8 t o + 8

. T

h e W e i b u l l d i s t r i b u ti o n h a s s u p p o r t ( l

, + 8 )

, w h e r e l i s a l o c a ti o n p a r a m e t e r t h a t c a n b e a n y v a l u e o n t h e r e a l l i n e

. T h e s p e c i f i c a ti o n o f a m i n i m u m o r a

m a x i m u m v a l u e f o r t h e e f f e c t i s t h e r e f o r e i n c o n s i s t e n t w i t h s p e c i f y i n g t h e s e d i s t r i b u ti o n s

. T h e r e f o r e , w e i n t e r p r e t e d t h e s e e x p e r t s ’ d i s t r i b u ti o n s a s t r u n c a t e d N o r m a l o r t r u n c a t e d W e i b u l l

d i s t r i b u ti o n s

. I n o t h e r w o r d s , w e a s s u

m e d t h a t t h e s h a p e o f t h e d i s t r i b u ti o n i s N o r m a l o r W e i b u l l

b e t w e e n t h e t r u n c a ti o n p o i n t s

. ( 2 ) E x p e r t s A

, C

, a n d J i n d i c a t e d t h a t t h e y i n c l u d e d t h e l i k e l i h o o d o f c a u s a l i t y i n t h e i r s u b j e c ti v e d i s t r i b u ti o n s

. H o w e v e r , t h e c o n ti n u o u s p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n s s p e c i f i e d w e r e i n c o n s i s t e n t w i t h

t h e c a u s a l i t y l i k e l i h o o d s p r o v i d e d b y t h e s e e x p e r t s

. B e c a u s e t h e r e w a s n o w a y t o r e c o n

c i l e t h i s ,

w e c h o s e t o i n t e r p r e t t h e d i s t r i b u ti o n s o f t h e s e e x p e r t s a s u n c o n d i ti o n a l a n d i g n o r e t h e a d d i ti o n a l

i n f o r m a ti o n o n t h e l i k e l i h o o d o f c a u s a l i t y

. F o r e x a m p l e , E x p e r t A s p e c i f i e d a t r u n c a t e d N o r m a l

d i s t r i b u ti o n w i t h a m i n i m u m 0 a n d a m a x i m u m 4

. T h e e x p e r t a l s o i n d i c a t e d t h a t t h e l i k e l i h o o d o f

c a u s a l i t y i s 9 5 p e r c e n t a n d i t i s i n c l u d e d i n t h e d i s t r i b u ti o n

. T h i s i m p l i e s t h a t t h e 5 t h p e r c e n ti l e o f

t h e t r u n c a t e d N o r m a l d i s t r i b u ti o n s h o u l d b e z e r o

. T h e m i n i m u m a n d 5 t h p e r c e n ti l e o f t h e d i s t r i b u ti o n b o t h b e i n g z e r o i m p l y a d e n s i t y w i t h a l a r g e ( d i s c r e t e ) m a s s a t z e r o

. T h i s , h o w e v e r , i s

n o t c o n s i s t e n t w i t h s p e c i f y i n g a c o n ti n u o u s N o r m a l d e n s i t y

. ( I n t h e c a s e o f E x p e r t A

, i n a d d i ti o n , h e s p e c i f i e d a 5 t h p e r c e n ti l e v a l u e o f 0

. 2 9

, w h e r e a s a 5 p e r c e n

t c h a n c e o f n o n

- c a u s a l i t y w o u l d

i m p l y a 5 t h p e r c e n ti l e v a l u e o f 0

. )

I n o r d e r t o c r e a t e a r a n

d o m d r a w f r o m a p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n i t i s n o t s u f f i c i e n t t o kn o w i t s

s h a p e a n d t r u n c a ti o n p o i n t s

. I n a d d i ti o n , o n e n e e d s t o kn o w t h e v a l u e s o f p a r a m e t e r s t h a t
d i s ti n g u i s h t h i s p a r ti c u l a r d i s t r i b u ti o n f r o m a c l a s s o f s i m i l a r l y s h a p e d d i s t r i b u ti o n s w i t h i d e n ti c a l

t r u n c a ti o n p o i n t s

. E x p e r t s D a n d I r e p o r t e d p a r a m e t e r v a l u e s o f t h e i r s u b j e c ti v e d i s t r i b u ti o n s ( s e e d e t a i l s i n T a b l e 1 )

. T h e r e f o r e , w e s i m p l y d r e w 1 5

, 0 0 0 ti

m e s f r o m e a c h o f t h e i r d i s t r i b u ti o n s

.

H o w e v e r , t h e o n l y i n f o r m a ti o n , i n a d d i ti o n t o t h e s h a p e a n d t r u n c a ti o n p o i n t s , w h i c h t h e o t h e r

e x p e r t s p r o v i d e d w a s t h e p e r c e n ti l e p o i n t s

. T o d e r i v e t h e p a r a m e t e r v a l u e s o f i n t e r e s t

, w e u s e dA p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 7 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s t h i s i n f o r m a ti o n a s f o l l o w s :

L e t F ( x ; θ

, m i n , m a x ) b e a t r u n c a t e d c o n ti n u o u s p a r a m e t r i c ( c u m u l a ti v e ) d i s t r i b u ti o n f u n c ti o n w i t h ( v e c t o r o f ) p a r a m e t e r s θ a n d t r u n c a ti o n p o i n t s m i n a n d m a x

. T h e n t h p e r c e n ti l e p o i n t i s d e f i n e d

a s t h e v a l u e x n s u c h t h a t F ( x n ; θ

, m i n , m a x ) = n / 1 0 0

. T

h u s , i f w e kn o w t h a t t h e e x p e r t
d i s t r i b u ti o n ’ s n t h p e r c e n ti l e p o i n t i s x n a n d m t h p e r c e n ti l e p o i n t i s x m t h e n t h e f o l l o w i n g h a s t o h o l d :

F ( x n ; θ

, m i n , m a x ) = n / 1 0 0

F ( x m ; θ

, m i n , m a x ) = m / 1 0 0

T h i s i s a s y s t e m o f n o n

- l i n e a r e q u a ti o n s t h a t c a n b e s o l v e d f o r t h e u n kn o w n d i s t r i b u ti o n

p a r a m e t e r s θ

. W e u

s e d t h e N e l d e r a n d M e a d ( 1 9 6 5 ) n

u m e r i c o p ti m i z a ti o n a l g o r i t h m , a v a i l a b l e i n R

, t o f i n d t h e b e s t

- f i t ti n g e s ti m a t e s o f p a r a m e t e r s θ f o r t h e t r u n c a t e d d i s t r i b u ti o n s s p e c i f i e d b y

t h e e x p e r t s

. O n c e e s ti m a t e s o f θ w e r e o b t a i

n e d

, t h e d i s t r i b u ti o n s w e r e s p e c i f i e d f u l l y a n d w e h a d

e n o u g h i n f o r m a ti o n t o m a k e 1 5

, 0 0 0 d r a w s f

r o m e a c h

.

T a b l e E

- 2 b e l o w s u m m a r i z e s t h e r e s u l t s f o r e a c h e x p e r t w h o s p e c i f i e d a p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n

. I n e a c h c a s e , w e p r o v

i d e a n “ i n p u t ” l i n e t h a t h a s a l l t h e i n f o r m a ti o n t h a t w a s p r o v i d e d b y t h e

e x p e r t

. W e a l s o s h o w t h e “ o u t p u t ” l i n e t h a t c o n t a i n s t h e i n f e r r e d p a r a m e t e r s a n d f i v e p e r c e n ti l e

p o i n t s o f t h e d i s t r i b u ti o n f r o m w h i c h d r a w s w e r e m

a d e

.

H i g h l i g h t e d i n y e l l o w a r e t h e p e r c e n ti l e s s p e c i f i e d b y t h e e x p e r t a n d u s e d t o c r e a t e t h e e q u a ti o n

s y s t e m f o r t h e o p ti m i z a ti o n

. A f t e r f i n d i n g t h e b e s t

- f i t ti n g p a r a m e t e r s , w e c a l c u l a t e d t h e

a s s o c i a t e d p e r c e n ti l e s a n d c o n f i r m e d t h a t t h e y a r e c l o s e t o t h e i n p u t v a l u e s

.

T a b l e E

- 2

. D e s c r

i p t i o n o f t h e P a r

a m e t r i c E x p e r t F u n c t i o n s

E x p e r t I n f o r m a t i o n D i s t r i b u t i o n M

i n P 5 P 2 5 P 5 0 P 7 5 P 9 5 M a x P a r a m e t e r s

A i n p u t N o r

m a l 0 0

. 2 9 0 2

. 9 0 0 4 m e a n = ?

s d = ?

o u t p u t 0

. 2 9 0 0

. 9 2 9 1

. 4 8 1 2

. 0 5 9 2

. 9 0 0 m e a n = 1

. 4 2

s d = 0

. 8 9 5

C i n p u t N o r

m a l 0 1

. 2 0 0 2

. 0 0 0 + 8 m e a n = ?

s d = ?

o u t p u t 0

. 4 2 3 0

. 8 7 5 1

. 2 0 0 1

. 5 2 8 2

. 0 0 0 m e a n = 1

. 1 9 6

s d = 0

. 4 8 8

D i n p u t T r i a n g u l a r 0

. 1 0 0 1

. 6 0 0 m o d e = 0

. 9 5

o u t p u t 0

. 3 5 0 0

. 6 6 2 0

. 8 9 7 1

. 1 0 7 1

. 3 8 2

E i n p u t N o r

m a l 0 2

. 0 0 0 3

. 0 0 0 + 8 m e a n = ?

s d = ?

o u t p u t 1

. 0 0 2 1

. 5 9 0 2

. 0 0 0 2

. 4 1 0 3

. 0 0 0 m e a n = 2

s d = 0

. 6 0 8A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 7 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E x p e r t I n f o r m a t i o n D i s t r i b u t i o n M

i n P 5 P 2 5 P 5 0 P 7 5 P 9 5 M a x P a r a m e t e r s

G i n p u t N o r

m a l

- 8 1

. 0 0 0 1

. 3 0 0 1

. 5 0 0 m e a n = ?

s d = ?

o u t p u t 0

. 6 9 5 0

. 8 7 5 1

. 0 0 0 1

. 1 2 4 1

. 3 0 0 m e a n = 1

. 0 0 1

s d = 0

. 1 8 5

I i n p u t N o r

m a l 0

. 2 0 0 2

. 3 0 0 m e a n = 1

. 2 5

s d = 0

. 5 3

o u t p u t 0

. 4 7 3 0

. 9 1 2 1

. 2 5 0 1

. 5 8 8 2

. 0 2 7

J i n p u t W e i

b u l l 0 0

. 1 5 0 0

. 9 0 0 2

. 0 0 0 3

. 0 0 0 s h a p e = ?

s c a l e = ?
l o c a t i o n = ?

o u t p u t 0

. 1 5 0 0

. 5 2 5 0

. 9 0 0 1

. 3 3 1 2

. 0 0 0 s h a p e = 2

. 2 1

s c a l e = 1

. 4 1 3
l o c a t i o n =

- 0

. 3 2 6

K 1

4

- 1 6

μ g / m 3 i n p u t N o r

m a l

- 8 0

. 1 0 0 0

. 4 0 0 0

. 8 0 0 m e a n = ?

s d = ?

o u t p u t 0

. 1 0 0 0

. 2 7 7 0

. 4 0 0 0

. 5 2 1 0

. 6 8 2 m e a n = 0

. 4 0 4

s d = 0

. 1 8 4

K 2

> 1 6

- 3 0

μ g / m 3 i n p u t N o r

m a l

- 8 0

. 1 0 0 0

. 7 0 0 1

. 5 0 0 m e a n = ?

s d = ?

o u t p u t 0

. 1 0 0 0

. 4 5 5 0

. 7 0 0 0

. 9 4 2 1

. 2 6 4 m e a n = 0

. 7 0 7

s d = 0

. 3 6 7

F o r e x a m p l e , E x p e r t A i n d i c a t e d t h a t t h e d i s t r i b u ti o n o f t h e e f f e c t i s N o r m a l

, w i t h m i n i m u m 0 a n d

m a x i m u m 4

. U n d e r t h e a s s u m p ti o n t h a t t h i s i s a c t u a l l y a t r u n c a t e d N o r m a l d i s t r i b u ti o n , w e l o o k e d

f o r t h e c o r r e s p o n d i n g m e a n a n d s t a n d a r d d e v i a ti o n f o r i t

. T h e 5 t h a n d t h e 9 5 t h p e r c e n ti l e v a l u e s ( 0

. 2 9 a n d 2

. 9 0

, r e s p e c ti

v e l y ) w e r e u s e d t o s p e c i f y t h e f o l l o w i n g e q u a ti o n s :

N ( 0

. 2 9 ; m e a n = ?
, s d = ?

, m i n = 0

, m a x = 4 ) = 0

. 0 5

N ( 2

. 9 0 ; m e a n = ?
, s d = ?

, m i n = 0

, m a x = 4 ) = 0

. 9 5

T h e s o l u ti o n t o t h i s s y s t e m w a s a m e a n o f 1

. 4 2 a n

d a s t a n d a r d d e v i a ti o n o f 0

. 8 9

. W e a l

s o v e r i f i e d

t h a t t h e s e p a r a m e t e r s p r o d u c e d p e r c e n ti l e v a l u e s c o n s i s t e n t w i t h t h e o n e s s u p p l i e d b y t h e e x p e r t

. W e s i m i l a r l y s o l v e d f o r t h e p a r a m e t e r s o f t h e o t h e r e x p e r t s w h o s p e c i f i e d p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n s ,

w i t h t h e e x c e p ti o n o f e x p e r t s D a n d I

, w h o s p e c i f i e d t h e i r d i s t r i b u ti o n s f u l l y

.

T h e e x p e r t s w e r e a s k e d t o d e s c r i

b e u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e i n m o r t a l i t y

r i s k a s s o c i a t e d w i t h a 1 μ g / m 3 c h a n g e i n P M 2

. 5 . A l l o f t h e e x p e r t s a s s u m e d l o g

- l i n e a r ( o r

p i e c e w i s e l o g

- l i n e a r ) C

- R f u n c ti o n s

. I f Z d e n o t e s t h e p e r c e n t c h a n g e e l i c i t e d f r o m a n e x p e r t

, t h e

r e l a ti v e r i s k a s s o c i a t e d w i t h a 1 μ g / m 3 c h a n g e i n P M 2

. 5 i s ( 1 + Z / 1 0 0 )

, a n d t h e P M 2

. 5 c o e f f i c i e n t i n

t h e l o g

- l i n e a r C

- R f u n c ti o n i s l n ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

. W e a p p l i e d t h i s t r a n s f o r m a ti o n t o t h e v a l u e s d r a w nA p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 7 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s f r o m e a c h d i s t r i b u ti o n

.

F i n a l l y , s o m e e x p e r t s s t a t e d t h a t t h e i r d i s t r i b u ti o n d o e s n o t i n c o r p o r a t e t h e l i k e l i h o o d o f c a u s a l i t y

– i

. e

. , t h e y s p e c i f i e d c o n d i ti o n a l d i s t r i b u ti o n s

. W e m a d e 1 5

, 0 0 0 d r a w s f

r o m a n e x p e r t ’ s

c o n d i ti o n a l d i s t r i b u ti o n

. B e n M A P c o n t a i n s a f u n c ti o n t h a t i s z e r o

. I f a n e x p e r t s p e c i f i e d

, f o r

e x a m p l e , a f i v e p e r c e n t c h a n c e t h a t t h e r e i s n o t a c a u s a l a s s o c i a ti o n , B e n M A P w i l l d r a w f r o m t h i s

z e r o f u n c ti o n w i t h f i v e p e r c e n t p r o b a b i l i t y a n d d r a w f r o m t h e 1 5

, 0 0 0

- d r a w c u

s t o m d i s t r i b u ti o n ( o f

p o s i ti v e v a l u e s ) w i t h 9 5 p e r c e n t p r o b a b i l i t y

. T a b l e E

- 3 b e l o w s h o w s s u m m a r y s t a ti s ti c s f o r t h e d r a w s f r o m t h e p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n s t h a t b e c a m e B e n M A P “ c u s t o m ” d i s t r i b u ti o n t a b l e s

. A d d i ti o n a l d e t a i l s o n t h e f o r m o f t h e d i s t r i b u ti o n s a r e b e l o w a n d i n B e l o v a e t a l

. ( 2 0 0 7 )

.

T a b l e E

- 3

. D e s c r

i p t i v e S t a t i s t i c s o f t h e R a n d o m D r

a w s f r o m t h e P a r a m e t r i c E x p e r t

D i s t r i b u t i o n s

E x p e r t M e a n S t a n d

a r d

D e v i a t i o n M i n P 2 5 P 5 0 P 7 5 M a x

A 0

. 0 1 5 1 8 0

. 0 0 7 7 3 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 9 4 4 0

. 0 1 4 8 3 0

. 0 2 0 5 1 0

. 0 3 9 1 7

C 0

. 0 1 1 9 3 0

. 0 0 4 6 6 0

. 0 0 0 0 1 0

. 0 0 8 7 0 0

. 0 1 1 8 9 0

. 0 1 5 0 9 0

. 0 2 8 4 8

D ( c o n d ) 0

. 0 0 8 8 4 0

. 0 0 3 0 5 0

. 0 0 1 0 5 0

. 0 0 6 7 1 0

. 0 0 8 9 9 0

. 0 1 1 0 8 0

. 0 1 5 7 7

D 0

. 0 0 8 3 8 0

. 0 0 3 5 4 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 6 2 3 0

. 0 0 8 7 5 0

. 0 1 0 9 2 0

. 0 1 5 7 7

E ( c o n d ) 0

. 0 1 9 7 5 0

. 0 0 5 9 1 0

. 0 0 0 2 6 0

. 0 1 5 7 7 0

. 0 1 9 8 6 0

. 0 2 3 7 6 0

. 0 4 5 3 4

E 0

. 0 1 9 6 7 0

. 0 0 6 1 9 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 1 5 7 5 0

. 0 1 9 8 9 0

. 0 2 3 8 1 0

. 0 4 5 3 4

G ( c o n d ) 0

. 0 0 9 9 6 0

. 0 0 1 8 1 0

. 0 0 2 5 6 0

. 0 0 8 7 3 0

. 0 0 9 9 6 0

. 0 1 1 2 3 0

. 0 1 4 8 9

G 0

. 0 0 6 9 7 0

. 0 0 4 8 0 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 8 9 2 0

. 0 1 0 6 2 0

. 0 1 4 8 9

I ( c o n d ) 0

. 0 1 2 4 0 0

. 0 0 4 5 8 0

. 0 0 2 0 0 0

. 0 0 9 0 5 0

. 0 1 2 4 4 0

. 0 1 5 7 5 0

. 0 2 2 7 3

I 0

. 0 1 1 8 1 0

. 0 0 5 2 3 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 8 4 5 0

. 0 1 2 1 4 0

. 0 1 5 5 9 0

. 0 2 2 7 3

J 0

. 0 0 9 6 2 0

. 0 0 5 6 7 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 5 2 5 0

. 0 0 9 0 2 0

. 0 1 3 2 9 0

. 0 2 9 3 6

K 1 ( c o n d ) 0

. 0 0 3 9 4 0

. 0 0 1 7 5

- 0

. 0 0 2 6 2 0

. 0 0 2 7 8 0

. 0 0 3 9 8 0

. 0 0 5 2 0 0

. 0 0 7 9 7

K 1 0

. 0 0 1 3 9 0

. 0 0 2 1 5

- 0

. 0 0 2 6 2 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 2 9 8 0

. 0 0 7 9 6

K 2 ( c o n d ) 0

. 0 0 6 8 9 0

. 0 0 3 5 0

- 0

. 0 0 7 6 6 0

. 0 0 4 5 2 0

. 0 0 6 9 8 0

. 0 0 9 3 7 0

. 0 1 4 8 9

K 2 0

. 0 0 2 3 7 0

. 0 0 3 8 2

- 0

. 0 0 4 0 2 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 4 8 9 0

. 0 1 4 8 8

E

. 1

. 1

. 2 N o n

- P a r a m e t r i c D i s t r i b u t i o n s

E x p e r t s B

, F

, H

, a n d L c h o s e a n o n

- p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n f u n c ti o n t o r e p r e s e n

t t h e i r s u b j e c ti v e
b e l i e f s a b o u t t h e p e r c e n t c h a n g e i n r i s k a s s o c i a t e d w i t h 1 μ g / m 3 i n c r e a s e i n P M 2

. 5 . T h e y s p e c i f i e d

t h e f o l l o w i n g c h a r a c t e r i s ti c s o f t h e d i s t r i b u ti o n :

T h e t r u n c a ti o n p o i n t s ( i

. e

. , m i n i m u m a n d / o r m a x i m u m )A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 8 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s F i v e p e r c e n ti l e p o i n t s
T h e l i k e l i h o o d t h a t t h e a s s o c i a ti o n i s c a u s a l a n d w h e t h e r t h e f u n c ti o n i n c l u d e s t h a t ( i

. e

. , w h e t h e r

t h e f u n c ti o n i s c o n d i ti o n a l o n t h e a s s o c i a ti o n b e i n g c a u s a l o r u n c o n d i ti o n a l )

T h e o n l y i n f o r m a ti o n t h a t w e h a d a b o u t t h e s e d i s t r i b u ti o n s w a s t h e m i n i m u m , t h e m a x i m u m , a n d

t h e f i v e p e r c e n ti l e s

. T h e s h a p e o f t h e d i s t r i b u ti o n w a s u n kn o w n

. T h e r e f o r e , w e m a d e a n

a s s u m p ti o n t h a t t h e c u m u l a ti v e d i s t r i b u ti o n f u n c ti o n ( c d f ) i s p i e c e

- w i s e l i n e a r

. I n o t h e r w o r d s , w e

a s s u m e d t h a t a l l v a l u e s b e t w e e n t h e p e r c e n ti l e s a r e e q u a l l y l i k e l y

. F o l l o w i n g t h i s a s s u m p ti o n , w e

u s e d l i n e a r i n t e r p o l a ti o n b e t w e e n t h e p e r c e n ti l e p o i n t s t o d e r i v e t h e c d f f o r e a c h e x p e r t

. W e t h e n

m a d e 1 5

, 0 0 0 d r a w s f

r o m e a c h c d f

.

T a b l e E

- 4 s h o w s t h e i n p u t s a n d t h e o u t p u t s o f t h i s p r o c e s s f o r e a c h e x p e r t

. T h e i n p u t s a r e t h e

m i n i m u m , t h e m a x i m u m , a n d t h e p e r c e n ti l e s

. T h e o u t p u t s a r e t h e p e r c e n ti l e s t h a t w e c a l c u l a t e d

f r o m t h e d r a w s f r o m t h e r e s p e c ti v e l i n e a r l y i n t e r p o l a t e d c d f s

.

T a b l e E

- 4

. D e s c r

i p t i o n o f t h e N o n

- P a r a m e t r i c E x p e r t F u n c t i o n s

E x p e r t I n f o r m a t i o n M i n P 5 P 1 0 P 2 5 P 5 0 P 7 5 P 9 5 M a x

B 1

4

- 1 0

μ g / m 3 i n p u t 0

. 0 1 0 0

. 1 0 0 0

. 2 0 0 1

. 2 0 0 2

. 1 0 0 2

. 6 0 0 2

. 8 0 0

o u t p u t 0

. 0 9 9 0

. 2 0 3 1

. 2 1 3 2

. 0 9 2 2

. 5 9 9

B 2

> 1 0

- 3 0

μ g / m 3 i n p u t 0

. 1 0 0 0

. 2 0 0 0

. 5 0 0 1

. 2 0 0 2

. 1 0 0 2

. 6 0 0 2

. 8 0 0

o u t p u t 0

. 1 9 8 0

. 5 0 1 1

. 1 9 1 2

. 0 9 6 2

. 5 9 7

F 1

4

- 7

μ g / m 3 i n p u t 0

. 3 7 0 0

. 5 8 0 0

. 7 3 0 0

. 9 3 0 1

. 1 0 0 1

. 4 0 0 1

. 7 0 0

o u t p u t 0

. 5 8 1 0

. 7 3 2 0

. 9 2 8 1

. 0 9 7 1

. 4 0 7

F 2

> 7

- 3 0

μ g / m 3 i n p u t 0

. 2 9 0 0

. 7 7 0 0

. 9 6 0 1

. 1 0 0 1

. 4 0 0 1

. 6 0 0 1

. 8 0 0

o u t p u t 0

. 7 7 1 0

. 9 5 8 1

. 1 0 0 1

. 3 9 8 1

. 6 0 6

H i n p u t 0 0 0 0

. 4 0 0 0

. 7 0 0 1

. 3 0 0 2

. 0 0 0 3

. 0 0 0

o u t p u t 0 0 0

. 4 0 7 0

. 7 1 0 1

. 3 2 0 2

. 0 1 0

L 1

4

- 1 0

μ g / m 3 i n p u t 0 0

. 2 0 0 0

. 5 7 0 1

. 0 0 0 1

. 4 0 0 1

. 6 0 0 2

. 7 0 0

o u t p u t 0

. 2 0 1 0

. 5 7 0 0

. 9 9 6 1

. 4 0 0 1

. 6 1 9

L 2

> 1 0

- 3 0

μ g / m 3 i n p u t 0

. 0 2 0 0

. 2 0 0 0

. 5 7 0 1

. 0 0 0 1

. 4 0 0 1

. 6 0 0 2

. 7 0 0

0

. 0 1 8 0

. 5 6 8 1

. 0 0 3 1

. 3 9 6 1

. 6 3 4

T a b l e E

- 5 b e l o w s h o w s s u m m a r y s t a ti s ti c s f o r t h e d r a w s f r o m t h e n o n

- p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n s

t h a t b e c a m e B e n M A P “ c u s t o m ” d i s t r i b u ti o n t a b l e s

. T h e s e c ti o n b e l o w o n d i s t r i b u ti o n a l d e t a i l s

c o n t a i n s h i s t o g r a m s f o r a l l t h e e x p e r t s ’ d i s t r i b u ti o n s

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 8 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T a b l e E

- 5

. D e s c r

i p t i v e S t a t i s t i c s o f t h e R a n d o m D r

a w s f r o m t h e N o n

- P a r a m e t r i c
E x p e r t D i s t r i b u t i o n s

E x p e r t M e a n S t a n d

a r d

D e v i a t i o n M i n P 2 5 P 5 0 P 7 5 M a x

B 1 ( c o n d ) 0

. 0 1 2 1 7 0

. 0 0 8 9 7 0

. 0 0 0 1 0 0

. 0 0 2 0 0 0

. 0 1 1 9 5 0

. 0 2 0 9 0 0

. 0 2 7 6 1

B 1 0

. 0 1 1 9 5 0

. 0 0 9 0 1 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 1 9 5 0

. 0 1 1 6 7 0

. 0 2 0 7 5 0

. 0 2 7 6 1

B 2 ( c o n d ) 0

. 0 1 2 9 0 0

. 0 0 8 1 3 0

. 0 0 1 0 0 0

. 0 0 4 8 9 0

. 0 1 1 8 7 0

. 0 2 0 6 8 0

. 0 2 7 6 1

B 2 0

. 0 1 2 6 2 0

. 0 0 8 2 7 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 4 6 4 0

. 0 1 1 5 9 0

. 0 2 0 4 2 0

. 0 2 7 6 1

F 1 0

. 0 0 9 3 7 0

. 0 0 2 6 8 0

. 0 0 3 7 0 0

. 0 0 7 2 7 0

. 0 0 9 2 4 0

. 0 1 0 9 2 0

. 0 1 6 8 6

F 2 0

. 0 1 1 4 4 0

. 0 0 2 9 2 0

. 0 0 2 9 0 0

. 0 0 9 5 1 0

. 0 1 0 9 1 0

. 0 1 3 8 7 0

. 0 1 7 8 4

H 0

. 0 0 8 7 0 0

. 0 0 6 6 2 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 4 0 6 0

. 0 0 7 0 2 0

. 0 1 3 0 2 0

. 0 2 9 5 4

L 1 ( c o n d ) 0

. 0 0 9 8 5 0

. 0 0 5 1 1 0

. 0 0 0 0 1 0

. 0 0 5 8 2 0

. 0 0 9 9 9 0

. 0 1 3 9 1 0

. 0 2 6 6 2

L 1 0

. 0 0 7 3 9 0

. 0 0 6 1 3 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 0 0 1 0

. 0 0 7 2 7 0

. 0 1 2 5 0 0

. 0 2 6 5 9

L 2 ( c o n d ) c 0

. 0 0 9 5 3 0

. 0 0 5 4 4 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 5 6 7 0

. 0 0 9 9 1 0

. 0 1 3 8 9 0

. 0 2 6 6 1

L 2 0

. 0 0 9 3 4 0

. 0 0 5 4 9 0

. 0 0 0 0 0 0

. 0 0 5 3 1 0

. 0 0 9 6 4 0

. 0 1 3 7 1 0

. 0 2 6 6 1

E

. 1

. 1

. 3 U s i n g E x p e r

t F u n c t i o n s i n B e n

M A P

W h e n a n e x p e r t h a s s p e c i f i e d c e r t a i n f u n c ti o n a l s p e c i f i c s w i t h c e r t a i n p r o b a b i l i ti e s , t h e r e s u l ti n g

“ C

- R f u n c ti o n ” b e c o m e s a s e t o f p o s s i

b l e f u n c ti o n s , e a c h w i t h a n a s s o c i a t e d p r o b a b i l i t y

. F o r

e x a m p l e , e x p e r t K s p e c i f i e d a p i e c e w i s e l o g

- l i n e a r f u n c ti o n ( i

. e

. , t w o d i f f e r e n t l o g

- l i n e a r f u n c ti o n s

o n t w o d i f f e r e n t p a r t s o f t h e r a n g e o f P M 2

. 5 ) ; t h i s e x p e r t a l s o s p e c i f i e d a t h r e s h o l d w i t h i n d i f f e r e n t

r a n g e s w i t h d i f f e r e n t p r o b a b i l i ti e s ( a n d n o t h r e s h o l d w i t h a s p e c i f i e d p r o b a b i l i t y )

. B e n M A P

i n c o r p o r a t e s s u c h a s e t o f p o s s i

b l e f u n c ti o n s s p e c i f i e d b y a n e x p e r t f u n c ti o n b y a s s i g n i n g

a p p r o p r i a t e w e i g h t s t o e a c h s p e c i

f i c a ti o n

. W e i l l u s t r a t e t h i s u s i n g e x p e r t K ’ s s p e c i f i c a ti o n

.

E x p e r t K s p e c i f i e d o n e l o g

- l i n e a r f u n c ti o n i f t h e b a s e l i n e P M 2

. 5 v a l u e f a l l s w i t h i n t h e r a n g e f r o m 4

μ g / m 3 t o 1 6 μ g / m 3 a n d a n o t h e r l o g

- l i n e a r f u n c ti o n i f t h e b a s e l i n e v a l u e f a l l s w i t h i n t h e r a n g e f r o m

> 1 6 μ g / m 3 t o 3 0 μ g / m 3

. B e n M A P t h u s i n c o r p o r a t e s t w o s e t s o f f u n c ti o n s

– o n e s e t f o r e a c h o f

t h e s e t w o P M 2

. 5 r a n g e s

– a n d s e l e c t s f r o m t h e s e t a p p r o p r i a t e f o r a g i v e n P M 2

. 5 b a s e l

i n e v a l u e

. E x p e r t K a l s o s p e c i f i e d a 6 4 % p r o b a

b i l i t y t h a t t h e r e i s n o c a u s a l r e l a ti o n s h i p ; a n 1 8 % p r o b a

b i l i t y

t h a t t h e r e i s a c a u s a l r e l a ti o n s h i p w i t h n o t h r e s h o l d

, a 4 % p r o b a

b i l i t y t h a t t h e r e i s a c a u s a l

r e l a ti o n s h i p w i t h a t h r e s h o l d s o m e w h e r e b e t w e e n 5 μ g / m 3 t o 1 0 μ g / m 3

, a n d a 1 4 % p r o b a

b i l i t y

t h a t t h e r e i s a c a u s a l r e l a ti o n s h i p w i t h a t h r e s h o l d s o m e w h e r e b e t w e e n 0 μ g / m 3 t o 5 μ g / m 3

. T h u s , t h e s e t o f l o g

- l i n e a r f u n c ti o n s i n B e n M A P f o r e x p e r t K o n t h e r a n g e f r o m 4 μ g / m 3 t o 1 6 μ g / m 3

c o n t a i n s :

a f u n c ti o n w i t h P M 2

. 5 c o e f f i c i e n t = 0 ( n o c a u s a l i t y )

, w h i c h B e n M A P s e l e c t s w i t h 6 5 %A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 8 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s p r o b a b i l i t y ;

a f u n c ti o n w i t h t h e P M 2

. 5 c o e f f i c i e n t e x p e r t K s p e c i f i e d f o r t h e l o g

- l i n e a r f u n c ti o n o n t h a t r a n g e

a n d n o t h r e s h o l d

, w h i c h B e n M A P s e l e c t s w i t h 1 8 % p r o b a b i l i t y ;

a f u n c ti o n w i t h t h e P M 2

. 5 c o e f f i c i e n t e x p e r t K s p e c i f i e d f o r t h e l o g

- l i n e a r f u n c ti o n o n t h a t r a n g e

a n d a t h r e s h o l d ( w i t h u n i f o r m p r o b a b i l i t y ) b e t w e e n 0 μ g / m 3 t o 5 μ g / m 3

, w h i c h B e n M A P s e l e c t s

w i t h 1 4 % p r o b a b i l i t y ; a n d

a f u n c ti o n w i t h t h e P M 2

. 5 c o e f f i c i e n t e x p e r t K s p e c i f i e d f o r t h e l o g

- l i n e a r f u n c ti o n o n t h a t r a n g e

a n d a t h r e s h o l d ( w i t h u n i f o r m p r o b a b i l i t y ) b e t w e e n 5 μ g / m 3 t o 1 0 μ g / m 3

, w h i c h B e n M A P

s e l e c t s w i t h 4 % p r o b a b i l i t y

.

I f t h e P M 2

. 5 b a s e l i n e v a l u e i s g r e a t e r t h a n 1 6 μ g / m 3

, B e n M A P g o e s t h r o u g h a n a n a l o g o u s

p r o c e d u r e t o s e l e c t a f u n c ti o n f r o m a m o n g t h e t w o f u n c ti o n s i n t h a t s e t

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 8 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E

. 1

. 1

. 4 D i s t r

i b u t i o n a l D e t a i l s b

y E x p e r t

D i s t r i b u ti o n a l d e t a i l s o n e a c h e x p e r t d i s t r i b u ti o n a r e p r e s e n t e d b e l o w

. T h e d e r i v a ti o n o f t h e d i s t r i b u ti o n s i s d e s c r i b e d a b o v e w i t h a d d i ti o n a l d e t a i l s p r o v i d e d b y B e l o v a e t a l

. ( 2 0 0 7 )

.

E

. 1

. 1

. 4

. 1 E

x p e r t A

F i g u r e E

- 1

. H i s t o g r

a m o f t h e R a n d o m D r

a w f r o m t h e D i s t r i b u t i o n o f t h e P M 2

. 5 E f

f e c t

S p e c i f i e d b y E x p e r t A

N o t e s :

- E x p e r t A s p e c i f i e d a t r u n c a t e d N o r m a l D i s t r i b u ti o n

. W e i n f e r r e d t h e f o l l o w i n g v a l u e s f o r t h e

p a r a m e t e r s o f t h i s d i s t r i b u ti o n : m e a n = 1

. 4 2 a n d s t a n d a r d d e v i a ti o n = 0

. 8 9

.

- T h e e x p e r t s s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e s i n t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e d i s t r i b u ti o n

o f t h e c o r r e s p o n d i n g P M 2

. 5 e f f e c t s w a s t h e f o l l o w i n g t r a n s f o r m a ti o n o f t h e p e r c e n t c h a n g e i n

r e l a ti v e r i s k Z

– l o g ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 8 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E

. 1

. 1

. 4

. 2 E

x p e r t B

F i g u r e E

- 2

. C h a r a c t e r i s t i c s o f t h e R a n d o m D r

a w f r o m t h e A p p r o x i m a t e d D i s t r i b u t i o n o f

t h e P M 2

. 5 E f f e c t S p e c i f i e d b y E x p e r t B

( 1 ) R e s u l t s f o r t h e r a n g e 4

- 1 0 μ g / m

3

N o t e s :

- E x p e r t B s p e c i f i e d a n o n

- p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n u s i n g f i v e p e r c e n ti l e p o i n t s

. W e l i n e a r l y i n t e r p o l a t e d t h e c d f b e t w e e n t h e m

. P a n e l ( a ) s h o w s q

- q p l o t o f t h e e x p e r t p e r c e n ti l e s a n d

e m p i r i c a l p e r c e n ti l e s f o r t h e d r a w

. P a n e l ( b ) s h o w s e m p i r i c a l c d f a s s o c i a t e d w i t h t h e d r a w , t h e

r e d “ X ” m a r k s i n d i c a t e c o r r e s p o n d i n g e x p e r t p e r c e n ti l e s

. T h e d i s t r i b u ti o n w a s c o n d i ti o n a l o n

c a u s a l i t y

. W e c r e a t e d a c o r

r e s p o n d i n g u n c o n d i ti o n a l d i s t r i b u ti o n b y a d d i n g e x t r a 2 p e r c e n t

z e r o s t o t h e d r a w

. P a n e l s ( c ) a n d ( d ) s h o w t h e r e s p e c ti v e d i s t r i b u ti o n s

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 8 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s - T h e e x p e r t s s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e s i n t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e d i s t r i b u ti o n

o f t h e c o r r e s p o n d i n g P M 2

. 5 e f f e c t s w a s t h e f o l l o w i n g t r a n s f o r m a ti o n o f t h e p e r c e n t c h a n g e i n

r e l a ti v e r i s k Z

– l o g ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

.

F i g u r e E

- 2

. C h a r a c t e r i s t i c s o f t h e R a n d o m D r

a w f r o m t h e A p p r o x i m a t e d D i s t r i b u t i o n o f

t h e P M 2

. 5 E f f e c t S p e c i f i e d b y E x p e r t B ( c o n t i n u e d )

( 2 ) R e s u l t s f o r t h e r a n g e > 1 0

- 3 0 μ g / m

3

N o t e s :

- E x p e r t B s p e c i f i e d a n o n

- p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n u s i n g f i v e p e r c e n ti l e p o i n t s

. W e l i n e a r l y i n t e r p o l a t e d t h e c d f b e t w e e n t h e m

. P a n e l ( a ) s h o w s q

- q p l o t o f t h e e x p e r t p e r c e n ti l e s a n d

e m p i r i c a l p e r c e n ti l e s f o r t h e d r a w

. P a n e l ( b ) s h o w s e m p i r i c a l c d f a s s o c i a t e d w i t h t h e d r a w , t h e

r e d “ X ” m a r k s i n d i c a t e c o r r e s p o n d i n g e x p e r t p e r c e n ti l e s

. T h e d i s t r i b u ti o n w a s c o n d i ti o n a l o n

c a u s a l i t y

. W e c r e a t e d a c o r

r e s p o n d i n g u n c o n d i ti o n a l d i s t r i b u ti o n b y a d d i n g e x t r a 2 p e r c e n tA p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 8 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s z e r o s t o t h e d r a w

. P a n e l s ( c ) a n d ( d ) s h o w t h e r e s p e c ti v e d i s t r i b u ti o n s

.

- T h e e x p e r t s s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e s i n t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e d i s t r i b u ti o n

o f t h e c o r r e s p o n d i n g P M 2

. 5 e f f e c t s w a s t h e f o l l o w i n g t r a n s f o r m a ti o n o f t h e p e r c e n t c h a n g e i n

r e l a ti v e r i s k Z

– l o g ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

.

E

. 1

. 1

. 4

. 3 E

x p e r t C

F i g u r e E

- 3

. H i s t o g r

a m o f t h e R a n d o m D r

a w f r o m t h e D i s t r i b u t i o n o f t h e P M 2

. 5 E f

f e c t

S p e c i f i e d b y E x p e r t C

N o t e s :

- E x p e r t C s p e c i f i e d a t r u n c a t e d N o r m a l D i s t r i b u ti o n

. W e i n f e r r e d t h e f o l l o w i n g v a l u e s f o r t h e

p a r a m e t e r s o f t h i s d i s t r i b u ti o n : m e a n = 1

. 2 0 a n d s t a n d a r d d e v i a ti o n = 0

. 4 9

.

- T h e e x p e r t s s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e s i n t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e d i s t r i b u ti o n

o f t h e c o r r e s p o n d i n g P M 2

. 5 e f f e c t s w a s t h e f o l l o w i n g t r a n s f o r m a ti o n o f t h e p e r c e n t c h a n g e i n

r e l a ti v e r i s k Z

– l o g ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 8 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E

. 1

. 1

. 4

. 4 E

x p e r t D

F i g u r e E

- 4

. H i s t o g r

a m o f t h e R a n d o m D r

a w f r o m t h e D i s t r i b u t i o n o f t h e P M 2

. 5 E f

f e c t

S p e c i f i e d b y E x p e r t D

N o t e s :

- E x p e r t D s p e c i f i e d a T r i a n g u l a r D i s t r i b u ti o n w i t h m i n i m u m = 0

. 1

, m a x i m u m = 1

. 6

, a n d

m o d e = 0

. 9 5

. T h e d i s t r i b u ti o n w a s c o n d i ti o n a l o n c a u s a l i t y

. W e c r e a t e d a c o r

r e s p o n d i n g

u n c o n d i ti o n a l d i s t r i b u ti o n b y a d d i n g e x t r a 5 p e r c e n t z e r o s t o t h e d r a w

.

- T h e e x p e r t s s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e s i n t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e d i s t r i b u ti o n

o f t h e c o r r e s p o n d i n g P M 2

. 5 e f f e c t s w a s t h e f o l l o w i n g t r a n s f o r m a ti o n o f t h e p e r c e n t c h a n g e i n

r e l a ti v e r i s k Z

– l o g ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 8 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E

. 1

. 1

. 4

. 5 E

x p e r t E

F i g u r e E

- 5

. H i s t o g r

a m o f t h e R a n d o m D r

a w f r o m t h e D i s t r i b u t i o n o f t h e P M 2

. 5 E f

f e c t

S p e c i f i e d b y E x p e r t E

N o t e s :

- E x p e r t E s p e c i f i e d a t r u n c a t e d N o r m a l D i s t r i b u ti o n

. W e i n f e r r e d t h e f o l l o w i n g p a r a m e t e r s f o r

t h i s d i s t r i b u ti o n : m e a n = 2

. 0 0 a n d s t a n d a r d d e v i a ti o n = 0

. 6 1

. T h e d i s t r i b u ti o n w a s c o n d i ti o n a l o n

c a u s a l i t y

. W e c r e a t e d a c o r

r e s p o n d i n g u n c o n d i ti o n a l d i s t r i b u ti o n b y a d d i n g e x t r a 1 p e r c e n t

z e r o s t o t h e d r a w

.

- T h e e x p e r t s s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e s i n t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e d i s t r i b u ti o n

o f t h e c o r r e s p o n d i n g P M 2

. 5 e f f e c t s w a s t h e f o l l o w i n g t r a n s f o r m a ti o n o f t h e p e r c e n t c h a n g e i n

r e l a ti v e r i s k Z

– l o g ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 8 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E

. 1

. 1

. 4

. 6 E

x p e r t F

F i g u r e E

- 6

. C h a r a c t e r i s t i c s o f t h e R a n d o m D r

a w f r o m t h e A p p r o x i m a t e d D i s t r i b u t i o n o f

t h e P M 2

. 5 E f f e c t S p e c i f i e d b y E x p e r t F

( 1 ) R e s u l t s f o r t h e r a n g e 4

- 7 μ g / m

3

N o t e s :

- E x p e r t F s p e c i f i e d a n o n

- p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n u s i n g f i v e p e r c e n ti l e p o i n t s

. W e l i n e a r l y i n t e r p o l a t e d t h e c d f b e t w e e n t h e m

. P a n e l ( a ) s h o w s q

- q p l o t o f t h e e x p e r t p e r c e n ti l e s a n d

e m p i r i c a l p e r c e n ti l e s f o r t h e d r a w

. P a n e l ( b ) s h o w s e m p i r i c a l c d f a s s o c i a t e d w i t h t h e d r a w , t h e

r e d “ X ” m a r k s i n d i c a t e c o r r e s p o n d i n g e x p e r t p e r c e n ti l e s

. P a n e l ( c ) s h o w s t h e h i s t o g r a m o f t h e d i s t r i b u ti o n

.

- T h e e x p e r t s s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e s i n t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e d i s t r i b u ti o n

o f t h e c o r r e s p o n d i n g P M 2

. 5 e f f e c t s w a s t h e f o l l o w i n g t r a n s f o r m a ti o n o f t h e p e r c e n t c h a n g e i n

r e l a ti v e r i s k Z

– l o g ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 9 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s F i g u r e E

- 6

. C h a r a c t e r i s t i c s o f t h e R a n d o m D r

a w f r o m t h e A p p r o x i m a t e d D i s t r i b u t i o n o f

t h e P M 2

. 5 E f f e c t S p e c i f i e d b y E x p e r t F ( c o n t i n u e d )

( 2 ) R e s u l t s f o r t h e r a n g e > 7

- 3 0 μ g / m

3

N o t e s :

- E x p e r t F s p e c i f i e d a n o n

- p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n u s i n g f i v e p e r c e n ti l e p o i n t s

. W e l i n e a r l y i n t e r p o l a t e d t h e c d f b e t w e e n t h e m

. P a n e l ( a ) s h o w s q

- q p l o t o f t h e e x p e r t p e r c e n ti l e s a n d

e m p i r i c a l p e r c e n ti l e s f o r t h e d r a w

. P a n e l ( b ) s h o w s e m p i r i c a l c d f a s s o c i a t e d w i t h t h e d r a w , t h e

r e d “ X ” m a r k s i n d i c a t e c o r r e s p o n d i n g e x p e r t p e r c e n ti l e s

. P a n e l ( c ) s h o w s t h e h i s t o g r a m o f t h e d i s t r i b u ti o n

.

- T h e e x p e r t s s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e s i n t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e d i s t r i b u ti o n

o f t h e c o r r e s p o n d i n g P M 2

. 5 e f f e c t s w a s t h e f o l l o w i n g t r a n s f o r m a ti o n o f t h e p e r c e n t c h a n g e i n

r e l a ti v e r i s k Z

– l o g ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 9 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E

. 1

. 1

. 4

. 7 E

x p e r t G

F i g u r e E

- 7

. H i s t o g r

a m o f t h e R a n d o m D r

a w f r o m t h e D i s t r i b u t i o n o f t h e P M 2

. 5 E f

f e c t

S p e c i f i e d b y E x p e r t G

N o t e s :

- E x p e r t G s p e c i f i e d a t r u n c a t e d N o r m a l D i s t r i b u ti o n

. W e i n f e r r e d t h e f o l l o w i n g p a r a m e t e r s f o r

t h i s d i s t r i b u ti o n : m e a n = 1

. 0 0 a n d s t a n d a r d d e v i a ti o n = 0

. 1 9

. T h e d i s t r i b u ti o n w a s c o n d i ti o n a l o n

c a u s a l i t y

. W e c r e a t e d a c o r

r e s p o n d i n g u n c o n d i ti o n a l d i s t r i b u ti o n b y a d d i n g e x t r a 3 0 p e r c e n t

z e r o s t o t h e d r a w

.

- T h e e x p e r t s s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e s i n t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e d i s t r i b u ti o n

o f t h e c o r r e s p o n d i n g P M 2

. 5 e f f e c t s w a s t h e f o l l o w i n g t r a n s f o r m a ti o n o f t h e p e r c e n t c h a n g e i n

r e l a ti v e r i s k Z

– l o g ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 9 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E

. 1

. 1

. 4

. 8 E

x p e r t H

F i g u r e E

- 8

. C h a r a c t e r i s t i c s o f t h e R a n d o m D r

a w f r o m t h e A p p r o x i m a t e d D i s t r i b u t i o n o f

t h e P M 2

. 5 E f f e c t S p e c i f i e d b y E x p e r t H

N o t e s :

- E x p e r t H s p e c i f i e d a n o n

- p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n u s i n g s i x p e r c e n ti l e p o i n t s

. W e l i n e a r l y i n t e r p o l a t e d t h e c d f b e t w e e n t h e m

. P a n e l ( a ) s h o w s q

- q p l o t o f t h e e x p e r t p e r c e n ti l e s a n d

e m p i r i c a l p e r c e n ti l e s f o r t h e d r a w

. P a n e l ( b ) s h o w s e m p i r i c a l c d f a s s o c i a t e d w i t h t h e d r a w , t h e

r e d “ X ” m a r k s i n d i c a t e c o r r e s p o n d i n g e x p e r t p e r c e n ti l e s

. P a n e l ( c ) s h o w s t h e h i s t o g r a m o f t h e d i s t r i b u ti o n

.

- T h e e x p e r t s s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e s i n t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e d i s t r i b u ti o n

o f t h e c o r r e s p o n d i n g P M 2

. 5 e f f e c t s w a s t h e f o l l o w i n g t r a n s f o r m a ti o n o f t h e p e r c e n t c h a n g e i n

r e l a ti v e r i s k Z

– l o g ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 9 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E

. 1

. 1

. 4

. 9 E

x p e r t I

F i g u r e E

- 9

. H i s t o g r

a m o f t h e R a n d o m D r

a w f r o m t h e D i s t r i b u t i o n o f t h e P M 2

. 5 E f

f e c t

S p e c i f i e d b y E x p e r t I

N o t e s :

- E x p e r t I s p e c i f i e d a t r u n c a t e d N o r m a l D i s t r i b u ti o n w i t h m e a n = 1

. 2 5 a n d s t a n d a r d

d e v i a ti o n = 0

. 5 3

. T h e d i s t r i b u ti o n w a s c o n d i ti o n a l o n c a u s a l i t y

. W e c r e a t e d a c o r

r e s p o n d i n g

u n c o n d i ti o n a l d i s t r i b u ti o n b y a d d i n g e x t r a 5 p e r c e n t z e r o s t o t h e d r a w

.

- T h e e x p e r t s s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e s i n t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e d i s t r i b u ti o n

o f t h e c o r r e s p o n d i n g P M 2

. 5 e f f e c t s w a s t h e f o l l o w i n g t r a n s f o r m a ti o n o f t h e p e r c e n t c h a n g e i n

r e l a ti v e r i s k Z

– l o g ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 9 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E

. 1

. 1

. 4

. 1 0 E

x p e r t J

F i g u r e E

- 1 0

. H i s t o g r

a m o f t h e R a n d o m D r

a w f r o m t h e D i s t r i b u t i o n o f t h e P M 2

. 5 E f

f e c t

S p e c i f i e d b y E x p e r t J

N o t e s :

- E x p e r t J s p e c i f i e d a t r u n c a t e d W e i b u l l D i s t r i b u ti o n

. W e i n f e r r e d t h e f o l l o w i n g v a l u e s f o r t h e

p a r a m e t e r s o f t h i s d i s t r i b u ti o n : s h a p e = 2

. 2 1

, s c a l e = 1

. 4 1

, a n d l o c a ti o n =

- 0

. 3 3

.

- T h e e x p e r t s s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e s i n t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e d i s t r i b u ti o n

o f t h e c o r r e s p o n d i n g P M 2

. 5 e f f e c t s w a s t h e f o l l o w i n g t r a n s f o r m a ti o n o f t h e p e r c e n t c h a n g e i n

r e l a ti v e r i s k Z

– l o g ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 9 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E

. 1

. 1

. 4

. 1 1 E

x p e r t K

F i g u r e E

- 1 1

. H i s t o g r

a m o f t h e R a n d o m D r

a w f r o m t h e D i s t r i b u t i o n o f t h e P M 2

. 5 E f

f e c t

S p e c i f i e d b y E x p e r t K

N o t e s :

- E x p e r t K s p e c i f i e d a t r u n c a t e d N o r m a l D i s t r i b u ti o n f o r t w o r a n g e s s e p a r a t e l y ( 4

- 1 6 μ g / m 3 a n d

> 1 6

- 3 0 μ g / m 3 )

. W e i n f e r r e d t h e f o l l o w i n g p a r a m e t e r s f o r t h i s d i s t r i b u ti o n : m e a n = 0

. 4 0 a n d

s t a n d a r d d e v i a ti o n = 0

. 1 8 i n t h e l o w e r r a n g e a n d m e a n = 0

. 7 1 a n d s t a n d a r d d e v i a ti o n = 0

. 3 7 i n t h e

u p p e r r a n g e

. T h e d i s t r i b u ti o n w a s c o n d i ti o n a l o n c a u s a l i t y

. W e c r e a t e d a c o r

r e s p o n d i n g

u n c o n d i ti o n a l d i s t r i b u ti o n b y a d d i n g e x t r a 6 5 p e r c e n t z e r o s t o t h e d r a w s i n e a c h r a n g e

.

- T h e e x p e r t s s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e s i n t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e d i s t r i b u ti o n

o f t h e c o r r e s p o n d i n g P M 2

. 5 e f f e c t s w a s t h e f o l l o w i n g t r a n s f o r m a ti o n o f t h e p e r c e n t c h a n g e i n

r e l a ti v e r i s k Z

– l o g ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 9 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E

. 1

. 1

. 4

. 1 2 E

x p e r t L

F i g u r e E

- 1 2

. C h a r

a c t e r i s t i c s o f t h e R a n d o m D r

a w f r o m t h e A p p r o x i m a t e d D i s t r i b u t i o n

o f t h e P M 2

. 5 E f

f e c t S p e c i f i e d b y E x p e r t L

( 1 ) R e s u l t s f o r t h e r a n g e 4

- 1 0 μ g / m

3

N o t e s :

- E x p e r t L s p e c i f i e d a n o n

- p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n u s i n g f i v e p e r c e n ti l e p o i n t s

. W e l i n e a r l y i n t e r p o l a t e d t h e c d f b e t w e e n t h e m

. P a n e l ( a ) s h o w s q

- q p l o t o f t h e e x p e r t p e r c e n ti l e s a n d

e m p i r i c a l p e r c e n ti l e s f o r t h e d r a w

. P a n e l ( b ) s h o w s e m p i r i c a l c d f a s s o c i a t e d w i t h t h e d r a w , t h e

r e d “ X ” m a r k s i n d i c a t e c o r r e s p o n d i n g e x p e r t p e r c e n ti l e s

. T h e d i s t r i b u ti o n w a s c o n d i ti o n a l o n

c a u s a l i t y

. W e c r e a t e d a c o r

r e s p o n d i n g u n c o n d i ti o n a l d i s t r i b u ti o n b y a d d i n g e x t r a 2 5 p e r c e n t

z e r o s t o t h e d r a w

. P a n e l s ( c ) a n d ( d ) s h o w t h e r e s p e c ti v e d i s t r i b u ti o n s

.

- T h e e x p e r t s s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e s i n t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e d i s t r i b u ti o n

o f t h e c o r r e s p o n d i n g P M 2

. 5 e f f e c t s w a s t h e f o l l o w i n g t r a n s f o r m a ti o n o f t h e p e r c e n t c h a n g e i n

r e l a ti v e r i s k Z

– l o g ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 9 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s F i g u r e E

- 1 2

. C h a r

a c t e r i s t i c s o f t h e R a n d o m D r

a w f r o m t h e A p p r o x i m a t e d D i s t r i b u t i o n

o f t h e P M 2

. 5 E f

f e c t S p e c i f i e d b y E x p e r t L ( c o n t i n u e d )

( 2 ) R e s u l t s f o r t h e r a n g e > 1 0

- 3 0 μ g / m

3

N o t e s :

- E x p e r t L s p e c i f i e d a n o n

- p a r a m e t r i c d i s t r i b u ti o n u s i n g f i v e p e r c e n ti l e p o i n t s

. W e l i n e a r l y i n t e r p o l a t e d t h e c d f b e t w e e n t h e m

. P a n e l ( a ) s h o w s q

- q p l o t o f t h e e x p e r t p e r c e n ti l e s a n d

e m p i r i c a l p e r c e n ti l e s f o r t h e d r a w

. P a n e l ( b ) s h o w s e m p i r i c a l c d f a s s o c i a t e d w i t h t h e d r a w , t h e

r e d “ X ” m a r k s i n d i c a t e c o r r e s p o n d i n g e x p e r t p e r c e n ti l e s

. T h e d i s t r i b u ti o n w a s c o n d i ti o n a l o n

c a u s a l i t y

. W e c r e a t e d a c o r

r e s p o n d i n g u n c o n d i ti o n a l d i s t r i b u ti o n b y a d d i n g e x t r a 1 p e r c e n t

z e r o s t o t h e d r a w

. P a n e l s ( c ) a n d ( d ) s h o w t h e r e s p e c ti v e d i s t r i b u ti o n s

.

- T h e e x p e r t s s p e c i f i e d d i s t r i b u ti o n s f o r t h e p e r c e n t c h a n g e s i n t h e r e l a ti v e r i s k

. T h e d i s t r i b u ti o n

o f t h e c o r r e s p o n d i n g P M 2

. 5 e f f e c t s w a s t h e f o l l o w i n g t r a n s f o r m a ti o n o f t h e p e r c e n t c h a n g e i n

r e l a ti v e r i s k Z

– l o g ( 1 + ( Z / 1 0 0 ) )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 9 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E

. 1

. 2 L a d e n e t a l

. ( 2 0 0 6 )

A l a r g e b o d y o f e p i d e m i o l o g i c l i t e r a t u r e h a s f o u n d a n a s s o c i a ti o n o f i n c r e a s e d f i n e p a r ti c u l a t e a i r

p o l l u ti o n ( P M 2

. 5 ) w i t h a c u t e a n d c h r o n i c m o r t a l i t y

. T h e e f f e c t o f i m p r o v e m e n t s i n p a r ti c l e

e x p o s u r e i s l e s s c l e a r

. E a r l i e r a n a l y s i s o f t h e H a r v a r d S i x C i ti e s a d u l t c o h o r t s t u d y s h o w e d a n

a s s o c i a ti o n b e t w e e n l o n g

- t e r m a m b i e n t P M 2

. 5 a n d m o r t a l i t y b e t w e e n e n r o l l m e n t i n t h e m i d

- 1 9 7 0 ' s

a n d f o l l o w

- u p u n ti l 1 9 9 0

. T h e a u t h o r s e x t e n d e d m o r t a l i t y f o l l o w

- u p f o r e i g h t y e a r s i n a p e r i o d o f

r e d u c e d a i r p o l l u ti o n c o n c e n t r a ti o n s

. A n n u a l c i t y

- s p e c i f i c P M 2

. 5 c o n c e n t r a ti o n s w e r e m e a s u r e d

b e t w e e n 1 9 7 9

- 1 9 8 8

, a n

d e s ti m a t e d f o r l a t e r y e a r s f r o m p u b l i c l y a v a i l a b l e d a t a

. E x p o s u r e w a s d e f i n e d a s ( 1 ) c i t y

- s p e c i f i c m e a n P M 2

. 5 d u r i n g t h e t w o f o l l o w

- u p p e r i o d s , ( 2 ) m e a n P M 2

. 5 i n t h e

f i r s t p e r i o d a n d c h a n g e b e t w e e n t h e s e p e r i o d s , ( 3 ) o v e r a l l m e a n P M 2

. 5 a c r o s s t

h e e n ti r e f o l l o w

u p , a n d ( 4 ) y e a r

- s p e c i f i c m e a n P M 2

. 5 . M o r

t a l i t y r a t e r a ti o s w e r e e s ti m a t e d w i t h C o x

p r o p o r ti o n a l h a z a r d s r e g r e s s i o n c o n t r o l l i n g f o r i n d i v i d u a l r i s k f a c t o r s

. T h e a u t h o r s f o u n d a n
i n c r e a s e i n o v e r a l l m o r t a l i t y a s s o c i a t e d w i t h e a c h 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n P M 2

. 5 m o d e l e d e i t h e r a s

t h e o v e r a l l m e a n ( R R = 1

. 1 6

, 9 5 % C I = 1

. 0 7

- 1

. 2 6 ) o r a s e x p o s u r e i n t h e y e a r o f d e a t h ( R R = 1

. 1 4

, 9 5 % C I = 1

. 0 6

- 1

. 2 2 )

. P M 2

. 5 e x

p o s u r e w a s a s s o c i a t e d w i t h l u n g c a n c e r ( R R = 1

. 2 7

, 9 5 % C I = 0

. 9 6

- 1

. 6 9 ) a n d c a r d i o v a s c u l a r d e a t h s ( R R = 1

. 2 8

, 9 5 % C I = 1

. 1 3

- 1

. 4 4 )

. I m

p r o v e d o v e r a l l m o r t a l i t y

w a s a s s o c i a t e d w i t h d e c r e a s e d m

e a n P M 2

. 5 ( 1 0 m

i c r o g / m ( 3 ) ) b e t w e e n p e r i o d s ( R R = 0

. 7 3

, 9 5 %

C I = 0

. 5 7

- 0

. 9 5 )

. T o t a l

, c a r d i o v a s c u l a r , a n d l u n g c a n c e r m o r t a l i t y w e r e e a c h p o s i

ti v e l y a s s o c i a t e d

w i t h a m b i e n t P M 2

. 5 c o n c e n t r a ti o n s

. R e d u c e d P M 2

. 5 c o n

c e n t r a ti o n s w e r e a s s o c i a t e d w i t h r e d u c e d

m o r t a l i t y r i s k

.

A l l

- C a u s e M o r

t a l i t y

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r f o r P M 2

. 5 a r e e s ti

m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 1 6 ) a n d 9 5 %

c o n f i d e n c e i n t e r v a l o f ( 1

. 0 7

- 1

. 2 6 ) a s s o c i

a t e d w i t h a c h a n g e i n a n n u a l m e a n e x

p o s u r e o f 1 0

. 0

μ g / m 3 ( L a d e n e t a l

. , 2 0 0 6

, p

. 6 6 7 )

.

E

. 1

. 3 P o p e e t a l

. ( 2 0 0 2 )

T h e P o p e e t a l

. ( 2 0 0 2 ) a n

a l y s i s i s a l o n g i t u d i n a l c o h o r t t r a c k i n g s t u d y t h a t u s e s t h e s a m e A m e r i c a n C a n c e r S o c i e t y ( A C S ) c o h o r t a s t h e o r i g i n a l P o p e e t a l

. ( 1 9 9 5 ) s t

u d y , a n d t h e
K r e w s k i e t a l

. ( 2 0 0 0 ) r e a n

a l y s i s

. P o p e e t a l

. ( 2 0 0 2 ) a n

a l y z e d s u r v i v a l d a t a f o r t h e c o h o r t f r o m 1 9 8 2 t h r o u g h 1 9 9 8

, 9 y e a r s l o n g e r t h a n t h e o r i g i n a l P o p e s t u d y

. P o p e e t a l

. ( 2 0 0 2 ) a l

s o

o b t a i n e d P M 2

. 5 d a t a i

n 1 1 6 m e t r o p o l i t a n a r e a s c o l l e c t e d i n 1 9 9 9

, a n d t h e f i r s t t h r e e q u a r t e r s o f

2 0 0 0

. T h i s i s m o r e m e t r o p o l i t a n a r e a s w i t h P M 2

. 5 d a t a t

h a n w a s a v a i l a b l e i n t h e K r e w s k i

r e a n a l y s i s ( 6 1 a r e a s )

, o r t

h e o r i g i n a l P o p e s t u d y ( 5 0 a r e a s )

, p r o v

i d i n g a l a r g e r s i z e c o h o r t

.

T h e y u s e d a C o x p r o p o r

ti o n a l h a z a r d m o d e l t o e s ti m a t e t h e i m p a c t o f l o n g

- t e r m P M e x p o s u r e

u s i n g t h r e e a l t e r n a ti v e m e a s u r e s o f P M 2

. 5 e x

p o s u r e ; m e t r o p o l i t a n a r e a

- w i d e a n n u a l m e a n P M

l e v e l s f r o m t h e b e g i n n i n g o f t r a c k i n g p e r i o d ( 1 9 7 9

- 1 9 8 3 P M d a t a , c o n

d u c t e d f o r 6 1

m e t r o p o l i t a n a r e a s w i t h 3 5 9

, 0 0 0 i n d i v i d u a l s )

, a n n u a l m e a n P M f r o m t h e e n d o f t h e t r a c k i n g

p e r i o d ( 1 9 9 9

- 2 0 0 0

, f

o r 1 1 6 a r e a s w i

t h 5 0 0

, 0 0 0 i n d i v i d u a l s )

, a n d t h e a v e r a g e a n n u a l m e a n P MA p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 9 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s l e v e l s o f t h e t w o p e r i o d s ( f o r 5 1 m e t r o p o l i t a n a r e a s , w i t h 3 1 9

, 0 0 0 i n d i v i d u a l s )

. P M l e v e l s w e r e l o w e r i n 1 9 9 9

- 2 0 0 0 t

h a n i n 1 9 7 9

- 1 9 8 3 i

n m o s t c i ti e s , w i t h t h e l a r g e s t i m p r o v e m e n t s o c c u r r i n g i n

c i ti e s w i t h t h e h i g h e s t o r i g i n a l l e v e l s

.

P o p e e t a l

. ( 2 0 0 2 ) f

o l l o w e d K r e w s k i e t a l

. ( 2 0 0 0 ) a n

d P o p e e t a l

. ( 1 9 9 5

, T a

b l e 2 ) a n d r e p o r t e d

r e s u l t s f o r a l l

- c a u s e d e a t h s , l u n g c a n c e r ( I C D

- 9 c o d e : 1 6 2 )

, c a r d i

o p u l m o n a r y d e a t h s ( I C D

- 9

c o d e s : 4 0 1

- 4 4 0 a n

d 4 6 0

- 5 1 9 )

, a n

d “ a l l o t h e r ” d e a t h s

. A l l

- c a u s e m o r t a l i t y i n c l u d e s a c c i d e n t s ,

s u i c i d e s , h o m i c i d e s a n d l e g a l i n t e r v e n ti o n s

. T h e c a t e g o r y “ a l l o t h e r ” d e a t h s i s a l l

- c a u s e m o r t a l i t y l e s s l u n g c a n c e r a n d c a r d i o p u l m o n a r y d e a t h s

. L i k e t h e e a r l i e r s t u d i e s , P o p e e t a l

. ( 2 0 0 2 ) f

o u n d

t h a t m e a n P M 2

. 5 i s s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d t o a l l

- c a u s e a n d c a r d i o p u l m o n a r y m o r t a l i t y

. I n a d d i ti o n , P o p e e t a l

. ( 2 0 0 2 ) f

o u n d a s i g n i f i c a n t r e l a ti o n s h i p w i t h l u n g c a n c e r m o r t a l i t y , w h i c h w a s n o t f o u n d

i n t h e e a r l i e r s t u d i e s

. N o n e o f t h e t h r e e s t u d i e s f o u n d a s i g n i f i c a n t r e l a ti o n s h i p w i t h “ a l l o t h e r ”

d e a t h s

.

P o p e e t a l

. ( 2 0 0 2 ) o b t a i

n e d a m b i e n t d a t a o n g a s e o u s p o l l u t a n t s r o u ti n e l y m o n i t o r e d b y E P A

d u r i n g t h e 1 9 8 2

- 1 9 9 8 o b s e r

v a ti o n p e r i o d

, i n c l u d i n g S O 2 , N O 2 , C O

, a n

d o z o n e

. T h e y d i d n o t

f i n d s i g n i f i c a n t r e l a ti o n s h i p s b e t w e e n N O 2 , C O

, a n

d o z o n e a n d p r e m a t u r e m o r t a l i t y , b u t t h e r e

w e r e s i g n i f i c a n t r e l a ti o n s h i p s b e t w e e n S O 4 ( a s w e l

l a s S O 2 )

, a n d a l l

- c a u s e , c a r d i o p u l m o n a r y , l u n g c a n c e r a n d “ a l l o t h e r ” m o r t a l i t y

.

A l l

- C a u s e M o r

t a l i t y , 1 9 7 9

- 1 9 8 3 E x p o s u r

e

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r f o r P M 2

. 5 u s i n g t h e 1 9 7 9

- 1 9 8 3 P M d a t a a r e e s ti

m a t e d f r o m

t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 4 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 1

- 1

. 0 8 ) a s s o c i

a t e d w i t h a c h a n g e i n

a n n u a l m e a n e x

p o s u r e o f 1 0

. 0 μ g / m 3 ( P o p e e t a l

. , 2 0 0 2

, T a

b l e 2 )

.

A l l

- C a u s e M o r

t a l i t y , A v e r a g e o f 1 9 7 9

- 1 9 8 3 a n d 1 9 9 9

- 2 0 0 0 E x p o s u r e

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r f o r P M 2

. 5 u s i n g t h e a v e r a g e o f 1 9 7 9

- 1 9 8 3 a n

d 1 9 9 9

- 2 0 0 0

P M d a t a a r e e s ti

m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 6 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 2

- 1

. 1 1 )

a s s o c i a t e d w i t h a c h a n g e i n a n n u a l m e a n e x

p o s u r e o f 1 0

. 0 μ g / m 3 ( P o p e e t a l

. , 2 0 0 2

, T a

b l e 2 )

.

E

. 1

. 4 W o o d r u f f e t a l

. ( 1 9 9 7 )

I n a s t u d y o f f o u r m i l l i o n i n f a n t s i n 8 6 U

. S

. m e t r o p o l i t a n a r e a s c o n d u c t e d f r o m 1 9 8 9 t o 1 9 9 1

, W o o d r u f f e t a l

. ( 1 9 9 7 ) f

o u n d a s i g n i f i c a n t l i n k b e t w e e n P M 1 0 e x

p o s u r e i n t h e f i r s t t w o m o n t h s o f

a n i n f a n t ’ s l i f e w i t h t h e p r o b a b i l i t y o f d y i n g b e t w e e n t h e a g e s o f 2 8 d a y s a n d 3 6 4 d a y s

. P M 1 0

e x p o s u r e w a s s i g n i f i c a n t f o r a l l

- c a u s e m o r t a l i t y

. P M 1 0 w a s a l

s o s i g n i f i c a n t f o r r e s p i r a t o r y

m o r t a l i t y i n a v e r a g e b i r t h

- w e i g h t i n f a n t s , b u t n o t l o w b i r t h

- w e i g h t i n f a n t s

.

P o s t

- N e o n a t a l M o r

t a l i t y

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n t

h e o d d s r a ti o ( 1

. 0 4 ) a n d t h e 9 5 % c o n f i d e n c eA p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 0 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s i n t e r v a l ( 1

. 0 2

- 1

. 0 7 ) a s s o c i

a t e d w i t h a 1 0 μ g / m 3 c h a n g e i n P M 1 0 ( W o o d r

u f f e t a l

. , 1 9 9 7

, T a

b l e

3 )

.

E

. 1

. 5 W o o d r u f f e t a l

. ( 2 0 0 6 )

S t u d i e s s u g g e s t t h a t a i r b o r n e p a r ti c u l a t e m a t t e r ( P M ) m a y b e a s s o c i a t e d w i t h p o s t n e o n a t a l i n f a n t

m o r t a l i t y , p a r ti c u l a r l y w i t h r e s p i r a t o r y c a u s e s a n d s u d d e n i n f a n t d e a t h s y n d r o m e ( S I D S )

. T o f u r t h e r e x p l o r e t h i s i s s u e , t h e a u t h o r s e x a m i n e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n l o n g

- t e r m e x p o s u r e t o f i n e P M a i r p o l l u ti o n a n d p o s t n e o n a t a l i n f a n t m o r t a l i t y i n C a l i f o r n i a

. T h e y l i n k e d m o n i t o r i n g d a t a f o r P M 2

. 5 t o i n f a n t s b o r n i n C a l i f o r n i a i n 1 9 9 9 a n d 2 0 0 0 u s i n g m a t e r n a l a d d r e s s e s f o r m o t h e r s

w h o l i v e d w i t h i n 5 m i l e s o f a P M 2

. 5 m

o n i t o r

. T h e y m a t c h e d e a c h p o s t n e o n a t a l i n f a n t d e a t h t o f o u r

i n f a n t s s u r v i v i n g t o 1 y e a r o f a g e , b y b i r t h w e i g h t c a t e g o r y a n d d a t e o f b i r t h ( w i t h i n 2 w e e k s )

. F o r

e a c h m a t c h e d s e t

, t h e y c a l c u l a t e d e x p o s u r e a s t h e a v e r a g e P M 2

. 5 c o n c e n t r a ti o n o v e r t h e p e r i o d

o f l i f e f o r t h e i n f a n t w h o d i e d

. T h e y u s e d c o n d i ti o n a l l o g i s ti c r e g r e s s i o n t o e s ti m a t e t h e o d d s o f

p o s t n e o n a t a l a l l

- c a u s e , r e s p i r a t o r y

- r e l a t e d

, S I D S

, a n

d e x t e r n a l

- c a u s e ( a c o n t r o l c a t e g o r y )

m o r t a l i t y b y e x p o s u r e t o P M 2

. 5 , c o n

t r o l l i n g f o r t h e m a t c h e d s e t s a n d m a t e r n a l d e m o g r a p h i c

f a c t o r s

. T h e y m a t c h e d 7 8 8 p o s t n e o n a t a l i n f a n t d e a t h s t o 3

, 0 8 9 i n f a n t s u r v i v o r s , w i t h 5 1 a n d 1 2 0

p o s t n e o n a t a l d e a t h s d u e t o r e s p i r a t o r y c a u s e s a n d S I D S

, r e s p e c ti

v e l y

. T h e y f o u n d a n a d j u s t e d

o d d s r a ti o f o r a 1 0

- m i c r o g / m 3 i n c r e a s e i n P M 2

. 5 o f 1

. 0 7 [ 9 5 % c o n

f i d e n c e i n t e r v a l ( C I )

, 0

. 9 3

- 1

. 2 4 ] f o r o v e r a l l p o s t n e o n a t a l m o r t a l i t y , 2

. 1 3 ( 9 5 % C I

, 1

. 1 2

- 4

. 0 5 ) f

o r r e s p i r a t o r y

- r e l a t e d

p o s t n e o n a t a l m o r t a l i t y , 0

. 8 2 ( 9 5 % C I

, 0

. 5 5

- 1

. 2 3 ) f

o r S I D S

, a n d 0

. 8 3 ( 9 5 % C I

, 0

. 5 0

- 1

. 3 9 ) f

o r

e x t e r n a l c a u s e s

.

P o s t

- N e o n a t a l M o r

t a l i t y

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r f o r P M 2

. 5 a r e e s ti

m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 7 ) a n d t h e

9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 0

. 9 3

- 1

. 2 4 ) a s s o c i

a t e d w i t h a c h a n g e i n a n n u a l m e a n e x

p o s u r e o f 1 0

. 0

μ g / m 3 ( W o o d r u f f e t a l

. , 2 0 0 6

, p

. 7 8 6 )

.

E

. 1

. 6 K r e w s k i e t a l

. ( 2 0 0 9 )

T h i s c o h o r t s t u d y c o n s i s t s o f a p p r o x i m a t e l y 3 6 0

, 0 0 0 p a r

ti c i p a n t s r e s i d i n g i n a r e a s o f t h e c o u n t r y

t h a t h a v e a d e q u a t e m o n i t o r i n g i n f o r m a ti o n o n l e v e l s o f P M 2

. 5 f o r 1 9 8 0 a n d a b o u t 5 0 0

, 0 0 0

p a r ti c i p a n t s i n a r e a s w i t h a d e q u a t e i n f o r m a ti o n f o r 2 0 0 0

. T h e c a u s e s o f d e a t h t h a t w e r e a n a l y z e d

i n c l u d e d a l l c a u s e s , c a r d i o p u l m o n a r y d i s e a s e ( C P D )

, i

s c h e m i c h e a r t d i s e a s e ( I H D )

, l u n g c a n c e r ,

a n d a l l r e m a i n i n g c a u s e s

. D a t a f o r 4 4 p e r s o n a l

, i n d i v i d u a l

- l e v e l c o v a r i a t e s , b a s e d o n p a r

ti c i p a n t s ’

a n s w e r s t o a 1 9 8 2 e n

r o l l m e n t q u e s ti o n n a i r e , w e r e a l s o u s e d f o r t h e a n a l y s e s

. T h e a u t h o r s a l s o

c o l l e c t e d d a t a f o r s e v e n e c o l o g i c ( n e i g h b o r h o o d

- l e v e l ) c o v a r i a t e s , e a c h o f w

h i c h r e p r e s e n t s l o c a l

f a c t o r s kn o w n o r s u s p e c t e d t o i n f l u e n c e m o r t a l i t y , s u c h a s p o v e r t y l e v e l

, l e v e l o f e d u c a ti o n , a n d

u n e m p l o y m e n t ( a t b o t h Z i p C o d e a n d c i t y l e v e l s )

. L o n g

- t e r m a v e r a g e e x p o s u r e v a r i a b l e s w e r e

c o n s t r u c t e d f o r P M 2

. 5 f r o m m o n i t o r i n g d a t a f o r t w o p e r i o d s : 1 9 7 9

– 1 9 8 3 a n

d 1 9 9 9

– 2 0 0 0

. S i m i l a r v a r i a b l e s w e r e c o n s t r u c t e d f o r l o n g

- t e r m e x p o s u r e t o o t h e r p o l l u t a n t s o f i n t e r e s t f r o m

s i n g l e

- y e a r ( 1 9 8 0 ) a v e r a g e s , i n c l u d i n g t o t a l s u s p e n d e d p a r ti c l e s , o z o n e , n i t r o g e n d i o x i d e , a n dA p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 0 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s s u l f u r d i o x i d e

. E x p o s u r e w a s a v e r a g e d f o r a l l m o n i t o r s w i t h i n a m e t r o p o l i t a n s t a ti s ti c a l a r e a ( M S A ) a n d a s s i g n e d t o p a r ti c i p a n t s a c c o r d i n g t o t h e i r Z i p C o d e a r e a ( Z C A

) o f r e s i d e n c e

. T h e

a u t h o r s c h o s e t h e s t a n d a r d C o x p r o p o r

ti o n a l

- h a z a r d s m o d e l ( a n d a v a r i a ti o n t o a l l o w f o r r a n d o m

e f f e c t s ) t o c a l c u l a t e h a z a r d r a ti o s f o r v a r i o u s c a u s e

- o f

- d e a t h c a t e g o r i e s a s s o c i a t e d w i t h t h e l e v e l s

o f a i r p o l l u ti o n e x p o s u r e i n t h e c o h o r t

. T h e y e x t e n d e d t h e r a n d o m e f f e c t s C o x m o d e l t o

a c c o m m o d a t e t w o l e v e l s o f i n f o r m a ti o n f o r c l u s t e r i n g a n d f o r e c o l o g i c c o v a r i a t e s

. T h r e e m a i n

a n a l y s e s w e r e c o n d u c t e d : a N a ti o n w i d e A n a l y s i s , I n t r a

- U r b a n A n a l y s e s i n t h e N e w Y o r k C i t y ( N Y C ) a n d L o s A n g e l e s ( L A ) r e g i o n s , a n d a n a n a l y s i s d e s i g n e d t o i n v e s ti g a t e w h e t h e r c r i ti c a l

ti m e w i n d o w s o f e x p o s u r e t o p o l l u t a n t s m i g h t h a v e a f f e c t e d m o r t a l i t y i n t h e c o h o r t

.

M o r t a l i t y , A l l

- C a u s e

I n a r a n d o m e f f e c t s C o x m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e

r i s k s ( 1

. 0 6 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l s ( 9 5 % C I : 1

. 0 4

- 1

. 0 8 ) f

o r a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n t h e

a v e r a g e o f P M 2

. 5 e x p o s u r e l e v e l f o r 1 9 9 9

- 2 0 0 0 ( K r e w s k i

, e t a l

. , 2 0 0 9

, C o m

m e n t a r y T a b l e 4 )

. T h e r e s u l t s w e r e a d j u s t e d f o r t h e 4 4 i n d i v i d u a l

- l e v e l c o v a r i a t e s a n d t h e 7 e c o l o g i c c o v a r i a t e s a t

t h e M S A & D I F F l

e v e l s

.

M o r t a l i t y , L u n g C a n c e r ( I C D

- 1 0 c o d e C 3 0

- C 3 9 )

I n a r a n d o m e f f e c t s C o x m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e

r i s k s ( 1

. 1 4 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l s ( 9 5 % C I : 1

. 0 6

- 1

. 2 3 ) f

o r a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n t h e

a v e r a g e o f P M 2

. 5 e x p o s u r e l e v e l f o r 1 9 9 9

- 2 0 0 0 ( K r e w s k i

, e t a l

. , 2 0 0 9

, C o m

m e n t a r y T a b l e 4 )

. T h e r e s u l t s w e r e a d j u s t e d f o r t h e 4 4 i n d i v i d u a l

- l e v e l c o v a r i a t e s a n d t h e 7 e c o l o g i c c o v a r i a t e s a t

t h e M S A & D I F F l

e v e l s

.

M o r t a l i t y , I s c h e m i c H e a r t D i s e a s e ( I C D

- 1 0 c o d e I 2 0

- I 2 5 )

I n a r a n d o m e f f e c t s C o x m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e

r i s k s ( 1

. 2 4 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l s ( 9 5 % C I : 1

. 1 9

- 1

. 2 9 ) f

o r a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n t h e

a v e r a g e o f P M 2

. 5 e x p o s u r e l e v e l f o r 1 9 9 9

- 2 0 0 0 ( K r e w s k i

, e t a l

. , 2 0 0 9

, C o m

m e n t a r y T a b l e 4 )

. T h e r e s u l t s w e r e a d j u s t e d f o r t h e 4 4 i n d i v i d u a l

- l e v e l c o v a r i a t e s a n d t h e 7 e c o l o g i c c o v a r i a t e s a t

t h e M S A & D I F F l

e v e l s

.



### E

. 2 C h r o n i c / S e v e r e I l l n e s s

T a b l e E

- 6 b e l o w s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n P M 2

. 5 a n

d c h r o n i c / s e v e r e h e a l t h e f f e c t s

. W e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e

s t u d i e s a n d a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 0 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T a b l e E

- 6

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r P a r t i c u l a t e M a t t e r a n d C h r

o n i c I l l n e s s

E f f e c t A u t h o r Y

e a r L o c a t i o n A g e C o

- P o l l M e t r i c B e t a S t d E r r F o r m N o t e s

C h r o n i c B r o n c h i t i s A b b e y e t

a l

. 1 9 9 5 S F

, S D

, S o u t h

C o a s t A i r B a s i n 2 7

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 1 3 1 8 5 0

. 0 0 6 7 9 6 L o g i s t i c

A c u t e M y o c a r d i a l

I n f a r c t i o n , N o n f

a t a l P e t e r s e t

a l

. 2 0 0 1 B o s t o n , M A 1 8

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 2 4 1 2 1 0

. 0 0 9 2 8 5 L o g i s t i c

A c u t e M y o c a r d i a l

I n f a r c t i o n , N o n f

a t a l P o p e e t a l

. 2 0 0 6 G r e a t e r S a l t

L a k e C i t y , U T 0

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 4 8 0

. 0 0 1 9 L o g i s t i c I n d e x M I a n d

u n s t a b l e

a n g i n a

A c u t e M y o c a r d i a l

I n f a r c t i o n , N o n f

a t a l S u l l i v a n

e t a l

. 2 0 0 5 K i n g C o u n t y ,

W A 0

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 1 9 0

. 0 0 2 2 L o g i s t i c

A c u t e M y o c a r d i a l

I n f a r c t i o n , N o n f

a t a l Z a n o b e t t i

a n d

S c h w a r t z 2 0 0 6 G r e a t e r B o s t o n ,

M A 0

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 5 3 0

. 0 0 2 2 L o g i s t i c A g e r a n g e

a d j u s t e d

. A d m i s s i o n s

t h r o u g h E R

v i s i t s o n l y

.

A c u t e M y o c a r d i a l

I n f a r c t i o n , N o n f

a t a l Z a n o b e t t i

e t a l

. 2 0 0 9 2 6 U

. S

.

C o m m u n i t i e s 0

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 2 2 0

. 0 0 0 6 L o g

l i n e a r A g e r a n g e

a d j u s t e d

. A l l

S e a s o n s

.

E

. 2

. 1 A b b e y e t a l

. ( 1 9 9 5 b

)

A b b e y e t a l

. ( 1 9 9 5 b ) e x

a m i n e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n e s ti m a t e d P M 2

. 5 ( a n

n u a l m e a n f r o m

1 9 6 6 t o 1 9 7 7 )

, P M 1 0 ( a n

n u a l m e a n f r o m 1 9 7 3 t o 1 9 7 7 ) a n

d T S P ( a n n u a l m e a n f r o m 1 9 7 3 t o

1 9 7 7 ) a n d t h e s a m e c h r o n i c r e s p i r a t o r y s y m p t o m s i n a s a m p l e p o p u l a ti o n o f 1

, 8 6 8 C a l

i f o r n i a n S e v e n t h D a y A d v e n ti s t s

. T h e i n i ti a l s u r v e y w a s c o n d u c t e d i n 1 9 7 7 a n d t h e f i n a l s u r v e y i n 1 9 8 7

. T o e n s u r e a b e t t e r e s ti m a t e o f e x p o s u r e , t h e s t u d y p a r ti c i p a n t s h a d t o h a v e b e e n l i v i n g i n t h e

s a m e a r e a f o r a n e x t e n d e d p e r i o d o f ti m e

. I n s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l s , t h e r e w a s a s t a ti

s ti c a l l y

s i g n i f i c a n t P M 2

. 5 r e l a ti o n s h i p w i t h d e v e l o p m e n t o f c h r o n i c b r o n c h i ti s , b u t n o t f o r A O D o r a s t

h m a ;

P M 1 0 w a s s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h c h r o n i c b r o n c h i ti s a n d A O D ; a n d T S P w a s s i g n i f i c a n t l y

a s s o c i a t e d w i t h a l l c a s e s o f a l l t h r e e c h r o n i c s y m p t o m s

. O t h e r p o l l u t a n t s w e r e n o t e x a m i n e d

.

C h r o n i c B r o n c h i t i s

T h e e s ti m a t e d c o e f f i c i e n t ( 0

. 0 1 3 7 ) i s p r e s e n t e d f o r a o n e μ g / m 3 c h a n g e i n P M 2

. 5 ( A b b e y e t a l

. , 1 9 9 5 b

, T a b l e 2 )

. T h e s t a n d a r d e r r o r i s c a l c u l a t e d f r o m t h e r e p o r t e d r e l a ti v e r i s k ( 1

. 8 1 ) a n d

9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 0

. 9 8

- 3

. 2 5 ) f

o r a 4 5 μ g / m 3 c h a n g e i n P M 2

. 5 .

I n c i d e n c e R a t e : a n

n u a l b r o n c h i t i s i n c i d e n c e r a t e p e r p e r s o n ( A b b e y e t a l

. , 1 9 9 3

, T a b l e 3 ) = 0

. 0 0 3 7 8

P o p u l a t i o n : p o

p u l a t i o n o f a g e s 2 7 a n d o l

d e r w i t h o u t c h r o n i c b r o n c h i t i s = 9 5

. 5 7 % o f p o

p u l a t i o n 2 7 +

. U s i n g t h e s a m e d a t a s e t

, A b b e y e t a l

. ( 1 9 9 5 a , p

. 1 4 0 ) r e p o r t e d t h a t t h e r e s p o n d e n t s i n 1 9 7 7

r a n g e d i n a g e f r o m 2 7 t o 9 5

. T h e A m

e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 a , T a b l

e 4 ) r e p o r t s a c h

r o n i cA p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 0 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s b r o n c h i t i s p r e v a l e n c e r a t e f o r a g e s 1 8 a n d o v e r o f 4

. 3 7 %

.

E

. 2

. 2 P e t e r

s e t a l

. ( 2 0 0 1 )

P e t e r s e t a l

. ( 2 0 0 1 ) s t

u d i e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n i n c r e a s e d p a r ti c u l a t e a i r p o l l u ti o n a n d o n s e t

o f h e a r t a t t a c k s i n t h e B o s t o n a r e a f

r o m 1 9 9 5 t o 1 9 9 6

. T

h e a u t h o r s u s e d a i r q u a l i t y d a t a f o r
P M 1 0 , P M 1 0

- 2

. 5 , P M 2

. 5 , “

b l a c k c a r b o n ”

, O 3 , C O

, N O 2 , a n

d S O 2 i n a c a s e

- c r o s s o v

e r a n a l y s i s

. F o r e a c h s u b j e c t

, t h e c a s e p e r i o d w a s m a t c h e d t o t h r e e c o n t r o l p e r i o d s , e a c h 2 4 h

o u r s a p a r t

. I n

u n i v a r i a t e a n a l y s e s , t h e a u t h o r s o b s e r v e d a p o s i ti v e a s s o c i a ti o n b e t w e e n h e a r t a t t a c k o c c u r r e n c e

a n d P M 2

. 5 l e v e l s h o u r s b e f o r e a n d d a y s b e f o r e o n s e t

. T h e a u t h o r s e s ti m a t e d m u l ti v a r i a t e

c o n d i ti o n a l l o g i s ti c m o d e l s i n c l u d i n g t w o

- h o u r a n d t w e n t y

- f o u r h o u r p o l l u t a n t c o n c e n t r a ti o n s f o r

e a c h p o l l u t a n t

. T h e y f o u n d s i g n i f i c a n t a n d i n d e p e n d e n t a s s o c i a ti o n s b e t w e e n h e a r t a t t a c k

o c c u r r e n c e a n d b o t h t w o

- h o u r a n d t w e n t y

- f o u r h o u r P M 2

. 5 c o n c e n t r a ti o n s b e f o r e o n s e t

. S i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s w e r e o b s e r v e d f o r P M 1 0 a s w e l

l

. N o n e o f t h e o t h e r p a r ti c l e m e a s u r e s o r

g a s e o u s p o l l u t a n t s w e r e s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h a c u t e m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n f o r t h e t w o h o u r

o r t w e n t y

- f o u r h o u r p e r i o d b e f o r e o n s e t

.

T h e p a ti e n t p o p u l a ti o n f o r t h i s s t u d y w a s s e l e c t e d f r o m h e a l t h c e n t e r s a c r o s s t h e U n i t e d S t a t e s

. T h e m e a n a g e o f p a r ti c i p a n t s w a s 6 2 y e a r s o l d

, w i t h 2 1 % o f t h e s t u d y p o p u l a ti o n u n d e r t h e a g e

o f 5 0

. I n o r d e r t o c a

p t u r e t h e f u l l m a g n i t u d e o f h e a r t a t t a c k o c c u r r e n c e p o t e n ti a l l y a s s o c i a t e d

w i t h a i r p o l l u ti o n a n d b e c a u s e a g e w a s n o t l i s t e d a s a n i n c l u s i o n c r i t e r i a f o r s a m p l e s e l e c ti o n , w e

a p p l y a n a g e r a n g e o f 1 8 a n d o v e r i n t h e C

- R f u n c ti o n

. A c c o r d i n g t o t h e N a ti o n a l H o s p i t a l

D i s c h a r g e S u r v e y , t h e r e w e r e n o h o s p i t a l i z a ti o n s f o r h e a r t a t t a c k s a m o n g c h i l d r e n < 1 5 y e a r s o f

a g e i n 1 9 9 9 a n d o n l y 5

. 5 % o f a l l h o s p i t a l i z a ti o n s o c c u r r e d i n 1 5

- 4 4 y e a r o l d s ( P o p o v i c , 2 0 0 1

, T a b l e 1 0 )

.

A c u t e M y o c a r d i a l I n f a r c t i o n , N o n f a t a l

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e c a l c u l a t e d f r o m a n o d d s r a ti

o o f 1

. 6 2 ( 9 5 % C I 1

. 1 3

- 2

. 3 4 )

f o r a 2 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n t w e n t y

- f o u r h o u r a v e r a g e P M 2

. 5 ( P e t e r s e t a l

. , 2 0 0 1

, T a

b l e 4

, p

. 2 8 1 3 )

.

I n c i d e n c e R a t e : W e u s e t

h e c o u n t y

- s p e c i f i c d a i l y A M I h o s p i t a l i z a t i o n r a t e ( I C D

- 9 c o d e 4 1 0 ) f

o r

t h e p o p u l a t i o n o f i n d i v i d u a l s a g e d 1 8 y e a r s a n d o l

d e r a s t h e e s t i m a t e f o r t h e i n c i d e n c e r a t e o f

n o n f a t a l h e a r t a t t a c k

, a s s u m i n g a l l h e a r t a t t a c k s t h a t a r e n o t i n s t a n t l y f a t a l w i l l r e s u l t i n a h o s p i t a l i z a t i o n

. W e d i d n o t a d j u s t f o r f a t a l A M I s i n t h e i n c i d e n c e r a t e e s t i

m a t i o n , d u e t o t h e w a y
t h a t t h e e p i d e m i o l o g i c a l s t u d i e s a r e d e s i g n e d

. T h o s e s t

u d i e s c o n s i d e r t o t a l a d m i s s i o n s f o r A M I s ,

w h i c h i n c l u d e s i n d i v i d u a l s l i v i n g a t t h e t i m e t h e s t u d i e s w e r e c o n d u c t e d

. T h e r e f

o r e , w e u s e t h e d e f i n i t i o n o f A M I t h a t m a t c h e s t h e d e f i n i t i o n i n t h e e p i d e m i o l o g i c a l s t u d i e s

.

P o p u l a t i o n : P o

p u l a t i o n o f a g e s 1 8 a n d o l

d e r

A d j u s t m e n t : A s s o m

e f r a c t i o n o f t h e a d m i t t e d i n d i v i d u a l s d i e i n t h e h o s p i t a l

, w e a p p l y a s u r v i v a l

r a t e o f 9 3 % i n c a l c u l a t i n g t h e a v o i d e d c a s e s o f A M I i

n o r d e r t o a v o i

d d o u b l e c o u n t i n g ( o n c e i n t h e

c a l c u l a t i o n o f A M I c a s e s a n d o n c e i

n t h e c a l c u l a t i o n o f P M

- r e l a t e d m o r t a l i t y )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 0 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E

. 2

. 3 P o p e e t a l

. ( 2 0 0 6 )

P o p e e t a l

. ( 2 0 0 6 ) e v

a l u a t e d t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n s h o r t

- t e r m e x p o s u r e t o P M 2

. 5 a n

d a c u t e

i s c h e m i c h e a r t d i s e a s e e v e n t s , i n c l u d i n g a c u t e n o n f a t a l m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n , a l l a c u t e c o r o n a r y

e v e n t s , a n d s u b s e q u e n t m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n s i n i n d i v i d u a l s l i v i n g i n g r e a t e r S a l t L a k e C i t y , U t a h

. I n a c a s e

- c r o s s o v

e r s t u d y , t h e s e i s c h e m i c e v e n t s w e r e a s s e s s e d i

n r e l a ti o n t o a 1 0 μ g / m 3

i n c r e a s e i n P M 2

. 5 . T h e r e s e a r c h e r s d e t e r m i n e d t h a t a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n P M 2

. 5 r e s u l t e d i n a

4

. 5 % i n c r e a s e ( 9 5 % C I : 1

. 1

- 8

. 0 ) i

n u n s t a b l e a n g i n a a n d m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n

.

A c u t e M y o c a r d i a l I n f a r c t i o n , N o n f a t a l

I n d e x M I a n d U n s t a b l e A n g i n a

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r w e r e e s ti m a t e d f r o m t h e p e r c e n t

i n c r e a s e ( 4

. 8 1 % ) a n

d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 9 5 % C I : 0

. 9 8

- 8

. 7 9 ) f

o r a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n d a i l y 2 4

- h o u r m e a n P M 2

. 5 ( P o p e e t a l

. , 2 0 0 6

, T a

b l e 3 )

.

I n c i d e n c e R a t e : A M I h o s p i

t a l a d m i s s i o n r a t e f o r a l l a g e s

. S e e t h e i n c i d e n c e r a t e d i s c u s s i o n u n d e r P e t e r s e t a l

. ( 2 0 0 1 ) i

n S e c t i o n E

. 2

. 2

.

P o p u l a t i o n : A l

l a g e s

A d j u s t m e n t : S e e t

h e a d j u s t m e n t d e s c r i p t i o n i n S e c t i o n E

. 2

. 2

.

E

. 2

. 4 S u l l i v a n e t a l

. ( 2 0 0 5 )

S u l l i v a n e t a l

. ( 2 0 0 5 ) s t

u d i e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n o n s e t ti m e o f a c u t e m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n

a n d t h e p r e c e d i n g h o u r l y P M 2

. 5 c o n c e n t r a ti o n s i n 5

, 7 9 3 c o n f i r m e d c a s e d o f m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n

t h r o u g h K i n g C o u n t y , W a s h i n g t o n

. I n t h i s c a s e

- c r o s s o v

e r s t u d y f r o m 1 9 8 8

- 1 9 9 4

, a i

r p o l l u ti o n

e x p o s u r e l e v e l s a v e r a g e d 1 h o u r , 2 h o u r s , 4 h o u r s , a n d 2 4 h o u r s b e f o r e o n s e t o f m y o c a r d i a l

i n f a r c ti o n w e r e c o m p a r e d t o a s e t o f ti

m e

- s t r a ti f i e d r e f e r e n t e x p o s u r e s f r o m t h e s a m e d a y o f t h e

w e e k i n t h e m o n t h o f t h e c a s e e v e n t

. T h e a u t h o r s e s ti m a t e d t h a t a n a s s o c i a t e d r i s k o f 1

. 0 1 ( 9 5 %

C I : 0

. 9 8

- 1

. 0 5 ) f

o r m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n o n s e t c o u l d b e a t t r i b u t e d t o a 1 0 μ g

/ m 3 i n c r e a s e i n P M

2

. 5 t h e h o u r b e f o r e t h e M I o n s e t

. N o i n c r e a s e d r i s k w a s f o u n d i n a l l c a s e s w i t h p r e e x i s ti n g

c a r d i a c d i s e a s e s w i t h a n o d d s r a ti o o f 1

. 0 5 ( 9 5 % C I : 0

. 9 5

- 1

. 1 6 )

. F u r t h e r m o r e , s t r a ti f i c a ti o n f o r h y p e r t e n s i o n , d i a b e t e s , a n d s m o k i n g s t a t u s d i d n o t m o d i f y t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n P M 2

. 5 a n

d

o n s e t o f m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n

.

A c u t e M y o c a r d i a l I n f a r c t i o n , N o n f a t a l

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r w e r e e s ti m a t e d f r o m t h e o d d s r a ti o ( 1

. 0 2 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 9 5 % C I : 0

. 9 8

- 1

. 0 7 ) f

o r a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n d a i l y 2 4

- h o u r m e a n P M 2

. 5 l a g g e d 1 d a y ( S u l l i v a n e t a l

. , 2 0 0 5

, T a

b l e 3 )

.

I n c i d e n c e R a t e : A M I h o s p i

t a l a d m i s s i o n r a t e f o r a l l a g e s

. S e e t h e i n c i d e n c e r a t e d i s c u s s i o n u n d e r P e t e r s e t a l

. ( 2 0 0 1 ) i

n S e c t i o n E

. 2

. 2

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 0 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s P o p u l a t i o n : A l

l a g e s

A d j u s t m e n t : S e e t

h e a d j u s t m e n t d e s c r i p t i o n i n S e c t i o n E

. 2

. 2

.

E

. 2

. 5 Z a n o b e t t i a n d S c h

w a r t z ( 2 0 0 6 )

Z a n o b e t ti a n d S c h w a r t z ( 2 0 0 6 ) a n a l y z e d h o s p i t a l a d m i s s i o n s t h r o u g h e m e r g e n c y d e p a r t m e n t f o r

m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n ( I C D

- 9 c o d e 4 1 0 ) a n

d p n e u m o n i a ( I C D

- 9 c o d e s 4 8 0

- 4 8 7 ) f

o r

a s s o c i a ti o n s w i t h f i n e p a r ti c u l a t e a i r p o l l u ti o n , o z o n e , b l a c k c a r b o n , n i t r o g e n d i o x i d e , P M n o t
f r o m t r a f f i c , a n d C O i n t h e g r e a t e r B o s t o n a r e a f

r o m 1 9 9 5

- 1 9 9 9

. T

h e a u t h o r s u s e d a c a s e

c r o s s o v e r a n a l y s i s w i t h c o n t r o l d a y s m a t c h e d o n t e m p e r a t u r e

. S i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s w e r e d e t e c t e d f o r N O 2 w i t h a 1 2

. 7 % i n c r e a s e 9 5 % C I : 5

. 8

- 1 8

. 0 )

, P M 2

. 5 w i t h a n 8

. 6 % i n c r e a s e ( 9 5 % C I : 1

. 2

- 1 5

. 4 )

, a n

d b l a c k c a r b o n w i t h a n 8

. 3 % i n c r e a s e ( 9 5 % C I : 0

. 2

- 1 5

. 8 ) i

n e m e r g e n c y

m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n h o s p i t a l i z a ti o n s

. S i m i l a r l y , s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s w e r e i d e n ti f i e d f o r P M 2

. 5

w i t h a 6

. 5 % i n c r e a s e ( 9 5 % C I : 1

. 1

- 1 1

. 4 ) a n

d C O w i t h a 5

. 5 % i n c r e a s e ( 9 5 % C I : 1

. 1

- 9

. 5 ) i

n

p n e u m o n i a h o s p i t a l i z a ti o n s

.

A c u t e M y o c a r d i a l I n f a r c t i o n , N o n f a t a l

T h e s t u d y l o o k e d a t h o s p i t a l a d m i s s i o n s o f A M I t h r o u g h E R

. U n d e r t h e a s s u m p ti o n t h a t a l l h e a r t

a t t a c k s w i l l e n d i n h o s p i t a l i z a ti o n , w e c o n s i d e r t h e e n d p o i n t a s h e a r t a t t a c k e v e n t s t o b e

c o n s i s t e n t w i t h o t h e r s t u d i e s

. I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e

e s ti m a t e d f r o m t h e p e r c e n t c h a n g e i n r i s k ( 8

. 6 5 % ) a n

d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 9 5 % C I : 1

. 2 2

- 1 5

. 3 8 % ) f o r a 1 6

. 3 2 μ g / m 3 i n c r e a s e i n d a i l y 2 4

- h o u r m e a n P M 2

. 5 f o r a n a v e r a g e o f t h e 0

- a n d

1

- d a y l a g ( Z a n o b e t ti A

. a n d S c h w a r t z , 2 0 0 6

, T a b l e 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : A M I h o s p i

t a l a d m i s s i o n r a t e f o r a l l a g e s

. S e e t h e i n c i d e n c e r a t e d i s c u s s i o n u n d e r P e t e r s e t a l

. ( 2 0 0 1 ) i

n S e c t i o n E

. 2

. 2

.

P o p u l a t i o n : A l

l a g e s

. N o t e t

h a t a l t h o u g h Z a n o b e t t i a n d S c h w a r t z ( 2 0 0 6 ) r e p o r t s r e s u

l t s f o r t h e 6 5

- 9 9 y e a r o l d a g e r a n g e , f

o r c o m p a r a b i l i t y t o o t h e r s t u d i e s , w e a p p l y t h e r e s u l t s t o a l l a g e s

. S i n c e t h e

v a s t m a j o r i t y o f A M I s o c c u

r a m o n g p o p u l a t i o n 6 5

- 9 9

, o v e r

- c o u

n t i n g m a y n o t b e a n i s s u e w h e n

a p p l y i n g t h e r i s k c o e f f i c i e n t t o a l l a g e s

.
A d j u s t m e n t : S e e t

h e a d j u s t m e n t d e s c r i p t i o n i n S e c t i o n E

. 2

. 2

.

E

. 2

. 6 Z a n o b e t t i e t a l

. ( 2 0 0 9 )

Z a n o b e t ti e t a l

. ( 2 0 0 9 ) e x

a m i n e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n d a i l y P M 2

. 5 l e v e l s a n d e m e r g e n c y

h o s p i t a l a d m i s s i o n s f o r c a r d i o v a s c u l a r c a u s e s , m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n , c o n g e s ti v e h e a r t f a i l u r e ,

r e s p i r a t o r y d i s e a s e , a n d d i a b e t e s a m o n g 2 6 U

. S

. c o m

m u n i ti e s f r o m 2 0 0 0

- 2 0 0 3

. T

h e a u t h o r s

u s e d m e t a

- r e g r e s s i o n t o e x a m i n e h o w t h i s a s s o c i a ti o n w a s m o d i f i e d b y s e a s o n

- a n d c o m m u n i t y

s p e c i f i c P M 2

. 5 c o m p o s i ti o n w h i l e c o n t r o l l i n g f o r s e a s o n a l t e m p e r a t u r e a s a s u b s ti t u t e f o r

v e n ti l a ti o n

. O v e r a l l

, t h e a u t h o r s f o u n d t h a t P M 2

. 5 m a s s h i g h e r i n N i

, A s , a n d C r a s w e l l a s B r

a n d o r g a n i c c a r b o n s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d i t s e f f e c t s o n h o s p i t a l a d m i s s i o n s

. F o r a 1 0 μ g

/ m 3

i n c r e a s e i n 2

- d a y a v e r a g e d P M 2

. 5 , a 1

. 8 9 % ( 9 5 % C I : 1

. 3 4

- 2

. 4 5 ) i n c r e a s e i n c a r d i o v a s c u l a rA p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 0 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s d i s e a s e a d m i s s i o n s , a 2

. 2 5 % ( 9 5 % C I : 1

. 1 0

- 3

. 4 2 ) i

n c r e a s e i n m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n a d m i s s i o n s ,

a 1

. 8 5 % ( 9 5 % C I : 1

. 1 9

- 2

. 5 1 ) i

n c r e a s e i n c o n g e s ti v e h e a r t f a i l u r e a d m i s s i o n s , a 2

. 7 4 % ( 9 5 % C I : 1

. 3 0

- 4

. 2 0 ) i n c r e a s e i n d i a b e t e s a d m i s s i o n s , a n d a 2

. 0 7 % ( 9 5 % C I : 1

. 2 0

- 2

. 9 5 ) i

n c r e a s e i n

r e s p i r a t o r y a d m i s s i o n s w e r e o b s e r v e d

. T h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n P M 2

. 5 a n

d c a r d i o v a s c u l a r

a d m i s s i o n s w a s s i g n i f i c a n t l y m o d i f i e d w h e n t h e m a s s o f P M 2

. 5 w a s h

i g h i n B r , C r , N i

, a n d s o d i u m

i o n s , w h i l e m a s s h i g h i n A s , C r , M n , o r g a n i c c a r b o n , N i a n d s o d i u m i o n s m o d i f i e d t h e m y o c a r d i a l

i n f a r c ti o n r e l a ti o n s h i p a n d m a s s h i g h i n A s , o r g a r n i c c a r b o n , a n d s u l f a t e i o n s m o d i f i e d t h e d i a b e t e s a d m i s s i o n r a t e s

.

A c u t e M y o c a r d i a l I n f a r c t i o n , N o n f a t a l

T h e s t u d y l o o k e d a t h o s p i t a l a d m i s s i o n s o f A M I t h r o u g h E R

. U n d e r t h e a s s u m p ti o n t h a t a l l h e a r t

a t t a c k s w i l l e n d i n h o s p i t a l i z a ti o n , w e c o n s i d e r t h e e n d p o i n t a s h e a r t a t t a c k e v e n t s t o b e

c o n s i s t e n t w i t h o t h e r s t u d i e s

. I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e

e s ti m a t e d f r o m t h e p e r c e n t c h a n g e i n r i s k ( 2

. 2 5 % ) a n

d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 9 5 % C I : 1

. 1 0

- 3

. 4 2 ) f o r a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n 2

- d a y a v e r a g e d P M 2

. 5 ( Z a n

o b e t ti e t a l

. , 2 0 0 9

, T a

b l e 3 )

.

I n c i d e n c e R a t e : A M I h o s p i

t a l a d m i s s i o n r a t e f o r a l l a g e s

. S e e t h e i n c i d e n c e r a t e d i s c u s s i o n u n d e r P e t e r s e t a l

. ( 2 0 0 1 ) i

n S e c t i o n E

. 2

. 2

.

P o p u l a t i o n : A l

l a g e s

. N o t e t

h a t a l t h o u g h Z a n o b e t t i e t a l

. ( 2 0 0 9 ) r e p o r t s r e s u

l t s f o r t h e 6 5

- 9 9 y e a r

o l d a g e r a n g e , f

o r c o m p a r a b i l i t y t o o t h e r s t u d i e s , w e a p p l y t h e r e s u l t s t o a l l a g e s

. S i n c e t h e v a s t

m a j o r i t y o f A M I s o c c u

r a m o n g p o p u l a t i o n 6 5

- 9 9

, o v e r

- c o u

n t i n g m a y n o t b e a n i s s u e w h e n a p p l y i n g

t h e r i s k c o e f f i c i e n t t o a l l a g e s

.
A d j u s t m e n t : S e e t

h e a d j u s t m e n t d e s c r i p t i o n i n S e c t i o n E

. 2

. 2

.



### E

. 3 H o s p i t a l i z a t i o n s

T a b l e E

- 7 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n
P M 2

. 5 a n d h o s p i t a l a d m i s s i o n s

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e s t u d i e s a n d

a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

T a b l e E

- 7

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r P a r t i c u l a t e M a t t e r a n d H o s p i t a l A d m

i s s i o n s

E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e C o

- P o l l M e t r i c B e t a S t d E r r F o r m N o t e s

A s t h m a B a b i n e t a l

. 2 0 0 7 W a s h i n g t o n , D

. C

. 0

- 1 7 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 2 0 0

. 0 0 4 3 L o g

- l i n e a r A g e r a n g e a d j u s t e d

. A d m i s s i o n f r o m

e m e r g e n c y
d e p a r t m e n t o n l y

.

A l l C a r d i o v a s c u l a r ( l e s s

M y o c a r d i a l I n f

a r c t i o n s ) B e l l e t a l

. 2 0 0 8 2 0 2 U

. S

. C o u n t i e s 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 0 8 0

. 0 0 0 1 L o g

- l i n e a r U r g e n t a d m i s s i o n s

o n l y

. Y e a r l y

n a t i o n a l e s t i m

a t e s

.

C o n g e s t i v e H e a r t F a i l u r e I t o 2 0 0 3 D e t r o i t

, M I 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 3 0 7 4 0

. 0 0 1 2 9 2 L o g

- l i n e a r

D y s r h y t h m i a I t o 2 0 0 3 D e t r o i t

, M I 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 1 2 4 9 0

. 0 0 2 0 3 3 L o g

- l i n e a r

I s c h e m i c H e a r t ( l e s s

M y o c a r d i a l I n f

a r c t i o n s ) I t o 2 0 0 3 D e t r o i t

, M I 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 1 4 3 5 0

. 0 0 1 1 5 6 L o g

- l i n e a rA p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 0 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e C o

- P o l l M e t r i c B e t a S t d E r r F o r m N o t e s

C h r o n i c L u n g I t o 2 0 0 3 D e t r o i t

, M I 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 1 1 6 9 0

. 0 0 2 0 6 4 L o g

- l i n e a r

P n e u m o n i a I t o 2 0 0 3 D e t r o i t

, M I 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 3 9 7 9 0

. 0 0 1 6 5 9 L o g

- l i n e a r

A l l C a r d i o v a s c u l a r ( l e s s

M y o c a r d i a l I n f

a r c t i o n s ) M o o l g a v k a r 2 0 0 0 L o s A n g e l e s , C A 1 8

- 6 4 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 1 4 0 0 0

. 0 0 0 3 4 1 L o g

- l i n e a r

C h r o n i c L u n g ( l e s s

A s t h m a ) M o o l g a v k a r 2 0 0 0 L o s A n g e l e s , C A 1 8

- 6 4 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 2 2 0 0 0

. 0 0 0 7 3 3 L o g

- l i n e a r

A l l C a r d i o v a s c u l a r ( l e s s

M y o c a r d i a l I n f

a r c t i o n s ) M o o l g a v k a r 2 0 0 3 L o s A n g e l e s , C A 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 1 5 8 0 0

. 0 0 0 3 4 4 L o g

- l i n e a r

C h r o n i c L u n g M o o l g a v k a r 2 0 0 3 L o s A n g e l e s , C A 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 1 8 5 0 0

. 0 0 0 5 2 4 L o g

- l i n e a r

A l l C a r d i o v a s c u l a r ( l e s s

M y o c a r d i a l I n f

a r c t i o n s ) P e n g e t a l

. 2 0 0 8 1 0 8 U

. S

. C o u n t i e s 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 0 7 0

. 0 0 0 1 L o g

- l i n e a r E m e r g e n c y H A o n l y

A l l C a r d i o v a s c u l a r ( l e s s

M y o c a r d i a l I n f

a r c t i o n s ) P e n g e t a l

. 2 0 0 9 1 1 9 U

. S

. C o u n t i e s 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 0 7 0

. 0 0 0 2 L o g

- l i n e a r U r g e n t o r

e m e r g e n c y H A

A s t h m a S h e p p a r d 2 0 0 3 S e a t t l e , W A 0

- 6 4 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 3 3 2 4 0

. 0 0 1 0 4 5 L o g

- l i n e a r

A l l C a r d i o v a s c u l a r ( l e s s

M y o c a r d i a l I n f

a r c t i o n s ) Z a n o b e t t i e t

a l

. 2 0 0 9 2 6 U

. S

.

C o m m u n i t i e s 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 0 1 9 0

. 0 0 0 3 L o g

- l i n e a r A l l s e a s o n s

A l l R e s p i r a t o r y Z a n o b e t t i e t

a l

. 2 0 0 9 2 6 U

. S

.

C o m m u n i t i e s 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 2 1 0

. 0 0 0 4 L o g

- l i n e a r A l l s e a s o n s

E

. 3

. 1 B a b i n e t a l

. ( 2 0 0 7 )

B a b i n e t a l

. ( 2 0 0 7 ) e x

a m i n e d p e d i a t r i c a s t h m a

- r e l a t e d e m e r g e n c y r o o m ( E R ) v i s i t s a n d h o s p i t a l

a d m i s s i o n s ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3 ) i

n W a s h i n g t o n , D

. C

. f r o m 2 0 0 1

- 2 0 0 4 a n

d t h e i r s h o r t

- t e r m

a s s o c i a ti o n s w i t h o z o n e , p a r ti c u l a t e m a t t e r , s o c i o e c o n o m i c s t a t u s , a n d a g e g r o u p

. T h e

a s s o c i a ti o n b e t w e e n P M 2

. 5 a n

d a s t h m a h o s p i t a l i z a ti o n w a s f o u n d s t a ti s ti c a l l y i n s i g n i f i c a n t

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A s t h m

a ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3 )

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e a v e r a g e

p e r c e n t i n c r e a s e i n r i s k ( 0

. 2 % ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 9 5 % C I :

- 0

. 6 %

- 1

. 1 % ) f

o r a 1

μ g / m 3 i n c r e a s e i n s a m e

- d a y d a i l y 2 4

- h o u r m e a n P M 2

. 5 ( B a

b i n e t a l

. , 2 0 0 7

, T a

b l e 2 )

.

N o t e t h a t a l t h o u g h B a b i n e t a l

. ( 2 0 0 7 ) r e p o r

t s r e s u l t s f o r t h e 1

- 1 7 y e a r o l d a g e r a n g e , f o r

c o m p a r a b i l i t y t o o t h e r s t u d i e s , w e a p p l y t h e r e s u l t s t o t h e p o p u l a ti o n o f a g e s 0 t o 1 7

.

E

. 3

. 2 B e l l e t a l

. ( 2 0 0 8 )

B e l l e t a l

. ( 2 0 0 8 ) e v

a l u a t e d t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n s h o r t

- t e r m e x p o s u r e t o P M 2

. 5 a n

d t h e r i s k o f

c a r d i o v a s c u l a r ( I C D

- 9 c o d e s 4 1 0

- 4 1 4

, 2 6

- 4 2 7

, 4 2 8

, 4 2 9

, 4 3 0

- 4 3 8

, a n d 4 4 0

- 4 4 9 ) a n

d

r e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 4

- 4 6 6

, 4 8 0

- 4 8 7

, a n d 4 9 0

- 4 9 2 ) h o s p i t a l a d m i s s i o n s a m o n g
M e d i c a r e e n r o l l e e s = 6 5 y e a r s o l d v a r i e d b y s e a s o n a n

d g e o g r a p h i c r e g i o n i n 2 0 2 U

. S

. c o u

n ti e s

w i t h p o p u l a ti o n s g r e a t e r t h a n 2 0 0

, 0 0 0 f r o m 1 9 9 9

- 2 0 0 5

. T

h r e e ti m e

- s e r i e s m o d e l s w e r e u s e d t o

p r o v i d e t h r e e k e y v a r i a b l e s : c o n s i s t e n t P M e f f e c t s a c r o s s t h e y e a r , d i f f e r e n t P M e f f e c t s b y

s e a s o n , a n d s m o o t h l y v a r y i n g P M e f f e c t s t h r o u g h o u t t h e y e a r

. A t w o

- s t a g e B a y e s i a n h i e r a r c h i c a lA p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 0 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s m o d e l w a s u s e d t o e s ti m a t e t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n P M 2

. 5 a n

d h o s p i t a l i z a ti o n r a t e s , w i t h t h e f i r s t

s t a g e e s ti m a ti n g t h e a s s o c i a ti o n w i t h i n a s i n g l e c o u n t y a n d t h e s e c o n d s t a g e c o m b i n i n g c o u n t y

s p e c i f i c e s ti m a t e s

. T h e a u t h o r s f o u n d s t a ti s ti c a l l y s i g n i f i c a n t e v i d e n c e o f s e a s o n a l a n d r e g i o n a l

v a r i a ti o n

. R e s p i r a t o r y h o s p i t a l i z a ti o n s w e r e h i g h e s t i n w i n t e r w i t h a 1

. 0 5 % i n c r e a s e ( 9 5 % P I :
0

. 2 9

- 1

. 8 2 ) i n h o s p i t a l i z a ti o n s p e r 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n s a m e

- d a y P M 2

. 5 . A 1

. 4 9 % i

n c r e a s e ( 9 5 % P I : 1

. 0 9

- 1

. 8 9 ) i

n c a r d i o v a s c u l a r h o s p i t a l a d m i s s i o n s w e r e a l s o f o u n d f o r t h e w i n t e r s e a s o n ,

a n d a s s o c i a ti o n s w e r e o b s e r v e d i n o t h e r s e a s o n s a s w e l l

. T h e s t r o n g e s t a s s o c i a ti o n w a s f o r t h e

n o r t h e a s t f o r b o t h r e s p i r a t o r y a n d c a r d i o v a s c u l a r a d m i s s i o n s

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , C a r d i o

- , C e r e b r o

- a n d P e r i p h e r a l V a s c u l a r D i s e a s e ( I C D

- 9 c o d e s 4 2 6

- 4 2 7
, 4 2 8
, 4 3 0

- 4 3 8
, 4 1 0

- 4 1 4
, 4 2 9 ; 4 4 0

- 4 4 9 )

F o r d i f f e r e n t s e a s o n s ( i

. e

. , a u t u m n , s p r i n g , s u m m e r , w i n t e r , a n d a l l

- y e a r ) a n d r e g i o n s ( i

. e

. ,

s o u t h w e s t

, n o r t h w e s t

, s o u t h e a s t

, s o u t h w e s t

, a n d n a ti o n w i d e )

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r

a r e e s ti m a t e d f r o m t h e a v e r a g e p e r c e n t i n c r e a s e i n r i s k a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l f o r a 1 0 μ g /

m 3 i n c r e a s e i n s a m e

- d a y ( l a g 0 ) d a i l y 2 4

- h o u r m e a n P M 2

. 5 ( B e l

l e t a l

. , 2 0 0 8

, T a

b l e 2 )

.

N o t e t h a t B e l l e t a l

. ( 2 0 0 8 ) c o n

s i d e r e d a b r o a d e r r a n

g e o f I C D

- 9 c o d e s a n

d e s ti m a t e d t h e r i s k

o f b o t h c a r d i o v a s c u l a r e v e n t s a n d c e r e b r o

- a n d p e r i p h e r a l v a s c u l a r d i s e a s e

. F o r c o m

p a r a b i l i t y t o

o t h e r s t u d i e s , E P A d e c i d e d t o a p p l y a b a s e l i n e h o s p i t a l i z a ti o n r a t e f o r I C D

- 9 c o d e s 3 9 0

- 4 0 9

a n d 4 1 1

- 4 2 9 w h e n u s i n g t h i s C

- R f u n c ti o n i n q u a n ti f y i n g i m p a c t s

.

E

. 3

. 3 I t o ( 2 0 0 3 )

L i p p m a n n e t a l

. ( 2 0 0 0 ) s t

u d i e d t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n p a r ti c u l a t e m a t t e r a n d d a i l y m o r t a l i t y a n d

h o s p i t a l i z a ti o n s a m o n g t h e e l d e r l y i n D e t r o i t

, M I

. D a t a w e r e a n

a l y z e d f o r t w o s e p a r a t e s t

u d y

p e r i o d s , 1 9 8 5

- 1 9 9 0 a n

d 1 9 9 2

- 1 9 9 4

. T

h e 1 9 9 2

- 1 9 9 4 s t

u d y p e r i o d h a d a g r e a t e r v a r i e t y o f d a t a

o n P M s i z e a n d w a s t h e m a i n f o c u s o f t h e r e p o r t

. T h e a u t h o r s c o l l e c t e d h o s p i t a l i z a ti o n d a t a f o r a

v a r i e t y o f c a r d i o v a s c u l a r a n d r e s p i r a t o r y e n d p o i n t s

. T h e y u s e d d a i l y a i r q u a l i t y d a t a f o r P M 1 0 , P M 2

. 5 , a n d P M 1 0

- 2

. 5 i n a P o i s s o n r e g r e s s i o n m o d e l w i t h g e n e r a l i z e d a d d i ti v e m o d e l s ( G A M ) t o

a d j u s t f o r n o n l i n e a r r e l a ti o n s h i p s a n d t e m p o r a l t r e n d s

. I n s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l s , a l l P M m e t r i c s

w e r e s t a ti s ti c a l l y s i g n i f i c a n t f o r p n e u m o n i a ( I C D c o d e s 4 8 0

- 4 8 6 )

, P M 1 0

- 2

. 5 a n d P M 1 0 w e r e

s i g n i f i c a n t f o r i s c h e m i c h e a r t d i s e a s e ( I C D c o d e 4 1 0

- 4 1 4 )

, a n

d P M 2

. 5 a n d P M 1 0 w e r e s i

g n i f i c a n t

f o r h e a r t f a i l u r e ( I C D c o d e 4 2 8 )

. T

h e r e w e r e p o s i ti v e , b u t n o t s t a ti s ti c a l l y s i g n i f i c a n t

a s s o c i a ti o n s , b e t w e e n t h e P M m e t r i c s a n d C O P D ( I C D c o d e s 4 9 0

- 4 9 6 ) a n

d d y s r h y t h m i a ( I C D

c o d e 4 2 7 )

. I n s e p a r a t e c o

- p o l

l u t a n t m o d e l s w i t h P M a n d e i t h e r o z o n e , S O 2 , N O 2 , o r C O

, t

h e

r e s u l t s w e r e g e n e r a l l y c o m p a r a b l e

.

I n r e s p o n s e t o c o n c e r n s w i t h t h e S p l u s i s s u e , I t o ( 2 0 0 3 ) r e a n

a l y z e d t h e s t u d y b y L i p p m a n n e t a l

. ( 2 0 0 0 )

. T h e r e a n a l y s i s b y I t o r e p o r t e d t h a t m o r e g e n e r a l i z e d a d d i ti v e m o d e l s w i t h s t r i n g e n t

c o n v e r g e n c e c r i t e r i a a n d g e n e r a l i z e d l i n e a r m o d e l s r e s u l t e d i n s m a l l e r r e l a ti v e r i s k e s ti m a t e s

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 0 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s C h r o n i c L u n g D i s e a s e ( I C D

- 9 c o d e s 4 9 0

- 4 9 6 )

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n t

h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 4 3 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e
i n t e r v a l ( 0

. 9 0 2

- 1

. 2 0 7 ) f

o r a 3 6 μ g / m 3 i n c r e a s e i n P M 2

. 5 i n t h e 3

- d a y l a g G A M s t r i n g e n t m o d e l

( I t o , 2 0 0 3

, T a b l e 8 )

.

P n e u m o n i a ( I C D

- 9 c o d e s 4 8 0

- 4 8 7 )

T h e e s ti m a t e d P M 2

. 5 c o e f

f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n a r e l

a ti v e r i s k o f 1

. 1 5 4 ( 9 5 %

C I

- 1

. 0 2 7

, 1

. 2 9 8 ) d

u e t o a P M 2

. 5 c h

a n g e o f 3 6 μ g / m 3 i n t h e 1

- d a y l a g G A M s t r i n g e n t m o d e l

( I t o , 2 0 0 3

, T a b l e 7 )

.

D y s r h y t h m i a ( I C D

- 9 c o d e 4 2 7 )

T h e c o

- p o l l u t a n t c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e c a l c u l a t e d f r o m a r e l a ti v e r i s k o f 1

. 0 4 6 ( 9 5 %

C I 0

. 9 0 6

- 1

. 2 0 7 ) f

o r a 3 6 μ g / m 3 i n c r e a s e i n P M 2

. 5 i n t h e 1

- d a y l a g G A M s t r i n g e n t m o d e l ( I t o , 2 0 0 3

, T a b l e 1 0 )

.

C o n g e s t i v e H e a r t F a i l u r e ( I C D

- 9 c o d e 4 2 8 )

T h e c o

- p o l l u t a n t c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e c a l c u l a t e d f r o m a r e l a ti v e r i s k o f 1

. 1 1 7 ( 9 5 %

C I 1

. 0 2 0

- 1

. 2 2 4 ) f

o r a 3 6 μ g / m 3 i n c r e a s e i n P M 2

. 5 i n t h e 1

- d a y l a g G A M s t r i n g e n t m o d e l ( I t o , 2 0 0 3

, T a b l e 1 1 )

.

I s c h e m i c H e a r t D i s e a s e ( I C D

- 9 c o d e s 4 1 1

- 4 1 4 )

T h e c o

- p o l l u t a n t c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e c a l c u l a t e d f r o m a r e l a ti v e r i s k o f 1

. 0 5 3 ( 9 5 %

C I 0

. 9 7 1

- 1

. 1 4 3 ) f

o r a 3 6 μ g / m 3 i n c r e a s e i n P M 2

. 5 i n t h e 1

- d a y l a g G A M s t r i n g e n t m o d e l ( I t o , 2 0 0 3

, T a b l e 9 )

N o t e t h a t L i p p m a n n e t a l

. ( 2 0 0 0 ) r e p o r

t r e s u l t s f o r I C D c o d e s 4 1 0

- 4 1 4

. I n t

h e b e n e f i t a n a l y s i s ,

a v o i d e d n o n f a t a l h e a r t a t t a c k s a r e e s ti m a t e d u s i n g t h e r e s u l t s r e p o r t e d b y P e t e r s e t a l

. ( 2 0 0 1 )

. T h e b a s e l i n e r a t e i n t h e P e t e r s e t a l

. f

u n c ti o n i s a m o d i f i e d h e a r t a t t a c k h o s p i t a l i z a ti o n r a t e ( I C D

c o d e 4 1 0 )

, s i n c e m o s t

, i f n o t a l l

, n o n f a t a l h e a r t a t t a c k s w i l l r e q u i r e h o s p i t a l i z a ti o n

. I n o r d e r t o

a v o i d d o u b l e c o u n ti n g h e a r t a t t a c k h o s p i t a l i z a ti o n s , w e h a v e e x c l u d e d I C D c o d e 4 1 0 f

r o m t h e b a s e l i n e i n c i d e n c e r a t e u s e d i n t h i s f u n c ti o n

.

E

. 3

. 4 M o o l g a v k a r ( 2 0 0 0 a )
, C h r o n i c L u n g

M o o l g a v k a r ( 2 0 0 0 a ) e x

a m i n e d t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d C O P D h o s p i t a l

a d m i s s i o n s ( I C D 4 9 0

- 4 9 6 ) i

n t h e C h i c a g o , L o s A n g e l e s , a n d P h o e n i x m e t r o p o l i t a n a r e a s

. H e

c o l l e c t e d d a i l y a i r p o l l u ti o n d a t a f o r o z o n e , S O 2 , N O 2 , C O

, a n

d P M 1 0 i n a l l t h r e e a r e a s

. P M 2

. 5 d a t a w a s a v a i l a b l e o n l y i n L o s A n g e l e s

. T h e d a t a w e r e a n

a l y z e d u s i n g a P o i s s o n r e g r e s s i o n

m o d e l w i t h g e n e r a l i z e d a d d i ti v e m o d e l s t o a d j u s t f o r t e m p o r a l t r e n d s

. S e p a r a t e m

o d e l s w e r e r u nA p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 1 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s f o r 0 t o 5 d a y l

a g s i n e a c h l o c a ti o n

. A m o n g t h e 6 5 + a g e g r o u p i n C h i c a g o a n d P h o e n i x , w e a k

a s s o c i a ti o n s w e r e o b s e r v e d b e t w e e n t h e g a s e o u s p o l l u t a n t s a n d a d m i s s i o n s

. N o c o n s i s t e n t

a s s o c i a ti o n s w e r e o b s e r v e d f o r P M 1 0 . I n L o s A

n g e l e s , m a r g i n a l l y s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s w e r e

o b s e r v e d f o r P M 2

. 5 , w h i c h w e r e g e n e r a l l y l o w e r t h a n f o r t h e g a s e s

. I n c o

- p o l

l u t a n t m o d e l s w i t h

C O

, t h e P M 2

. 5 e f f e c t w a s r e d u c e d

. S i m i l a r r e s u l t s w e r e o b s e r v e d i n t h e 0

- 1 9 a n d 2 0

- 6 4 y e a r

o l d a g e g r o u p s

.

T h e P M 2

. 5 C

- R f

u n c ti o n s a r e b a s e d o n t

h e s i n g l e a n d c o

- p o l l u t a n t m o d e l s ( P M 2

. 5 a n d C O )

r e p o r t e d f o r t h e 2 0

- 6 4 a n d 6 5 + a g e g r o u p s

. S i n c e t h e t r u e P M e f f e c t i s m o s t l i k e l y b e s t

r e p r e s e n t e d b y a d i s t r i b u t e d l a g m o d e l

, t h e n a n y s i n g l e l a g m o d e l s h o u l d u n d e r e s ti m a t e t h e t o t a l

P M e f f e c t

. A s a r e s u

l t

, w e s e l e c t e d t h e l a g m o d e l s w i t h t h e g r e a t e s t e f f e c t e s ti m a t e s f o r u s e i n t h e C

- R f u n c ti o n s

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , C h r o n i c L u n g D i s e a s e L e s s A s t h m

a ( I C D

- 9 c o d e s 4 9 0

- 4 9 2
, 4 9 4

- 4 9 6 )

I n a m o d e l w i t h C O

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e c a l c u l a t e d f r o m a n e s ti m a t e d p e r c e n t

c h a n g e o f 2

. 0 a n d t

- s t a ti s ti c o f 2

. 2 f o r a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n P M 2

. 5 i n t h e t w o

- d a y l a g m o d e l

( M o o l g a v k a r , 2 0 0 0 a , T a

b l e 4

, p

. 8 1 )

. I n a l

o g

- l i n e a r m o d e l

, t h e p e r c e n t c h a n g e i s e q u a l t o ( R R

- 1 ) * 1 0 0

.

I n t h i s s t u d y , M o o l g a v k a r d e f i n e s a n d r e p o r t s t h e “ e s ti m a t e d ” p e r c e n t c h a n g e a s ( l o g R R * 1 0 0 )

. B e c a u s e t h e r e l a ti v e r i s k i s c l o s e t o 1

, R R

- 1 a n d l o g R R a r e e s s e n ti a l l y t h e s a m e

. F o r e x a m p l e , a

t r u e p e r c e n t c h a n g e o f 2

. 0 w o u l d r e s u l t i n a r e l a ti v e r i s k o f 1

. 0 2 0 a n

d c o e f f i c i e n t o f 0

. 0 0 1 9 8 0

. T h e “ e s ti m a t e d ” p e r c e n t c h a n g e , a s r e p o r t e d b y M o o l g a v k a r , o f 2

. 0 r e s u

l t s i n a r e l a ti v e r i s k o f

1

. 0 2 0 2 0 1 a n d c o e f f i c i e n t o f 0

. 0 0 2

.

N o t e t h a t a l t h o u g h M o o l g a v k a r ( 2 0 0 0 a ) r e p o r

t s r e s u l t s f o r t h e 2 0

- 6 4 y e a r o l d a g e r a n g e , f o r

c o m p a r a b i l i t y t o o t h e r s t u d i e s , w e a p p l y t h e r e s u l t s t o t h e p o p u l a ti o n o f a g e s 1 8 t o 6 4

. N o t e a l

s o

t h a t i n o r d e r t o a v o i d d o u b l e c o u n ti n g n o n

- e l d e r l y a s t h m a h o s p i t a l i z a ti o n s ( I C D c o d e 4 9 3 )

, w

h i c h

a r e t y p i c a l l y e s ti m a t e d s e p a r a t e l y i n E P A b e n e f i t a n a l y s e s , w e h a v e e x c l u d e d I C D c o d e 4 9 3

f r o m t h e b a s e l i n e i n c i d e n c e r a t e u s e d i n t h i s f u n c ti o n

.

E

. 3

. 5 M o o l g a v k a r ( 2 0 0 0 b

)
, C a r d i o v a s c u l a r

M o o l g a v k a r ( 2 0 0 0 b ) e x

a m i n e d t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d c a r d i o v a s c u l a r h o s p i t a l

a d m i s s i o n s ( I C D 3 9 0

- 4 2 9 ) i

n t h e C h i c a g o , L o s A n g e l e s , a n d P h o e n i x m e t r o p o l i t a n a r e a s

. H e

c o l l e c t e d d a i l y a i r p o l l u ti o n d a t a f o r o z o n e , S O 2 , N O 2 , C O

, a n

d P M 1 0 i n a l l t h r e e a r e a s

. P M 2

. 5 d a t a w a s a v a i l a b l e o n l y i n L o s A n g e l e s

. T h e d a t a w e r e a n

a l y z e d u s i n g a P o i s s o n r e g r e s s i o n

m o d e l w i t h g e n e r a l i z e d a d d i ti v e m o d e l s t o a d j u s t f o r t e m p o r a l t r e n d s

. S e p a r a t e m

o d e l s w e r e r u n f o r 0 t o 5 d a y l

a g s i n e a c h l o c a ti o n

. A m o n g t h e 6 5 + a g e g r o u p , t h e g a s e o u s p o l l u t a n t s g e n e r a l l y

e x h i b i t e d s t r o n g e r e f f e c t s t h a n P M 1 0 o r P M 2

. 5 . T

h e s t r o n g e s t o v e r a l l e f f e c t s w e r e o b s e r

v e d f o r

S O 2 a n d C O

. I n a s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l

, P M 2

. 5 w a s s t a ti

s ti c a l l y s i g n i f i c a n t f o r l a g 0 a n d l a g 1

. I n c o

- p o l l u t a n t m o d e l s w i t h C O

, t h e P M 2

. 5 e f f e c t d r o p p e d o u

t a n d C O r e m a i n e d s i g n i f i c a n t

. F o rA p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 1 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a g e s 2 0

- 6 4

, S O 2 a n

d C O e x h i b i t e d t h e s t r o n g e s t e f f e c t a n d a n y P M 2

. 5 e f f e c t d r o p p e d o u

t i n c o

p o l l u t a n t m o d e l s w i t h C O

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A l l C a r d i o v a s c u l a r ( I C D c o d e s 3 9 0

- 4 0 9
, 4 1 1

- 4 2 9 )

T h e s i n g l e p o l l u t a n t c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e c a l c u l a t e d f r o m a n e s ti m a t e d p e r c e n t

c h a n g e o f 1

. 4 a n d t

- s t a ti s ti c o f 4

. 1 f o r a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n P M 2

. 5 i n t h e z e r o l a g m o d e l

( M o o l g a v k a r , 2 0 0 0 b

, T a

b l e 4

, p

. 1 2 0 3 )

.

N o t e t h a t ( M o o l g a v k a r ( 2 0 0 0 b ) r e p o r

t r e s u l t s t h a t i n c l u d e I C D c o d e 4 1 0 ( h

e a r t a t t a c k )

. I n a b e n e f i t a n a l y s i s , a v o i d e d n o n f a t a l h e a r t a t t a c k s a r e t y p i c a l l y e s ti m a t e d s e p a r a t e l y

. T h e b a s e l i n e

r a t e i n t h e P e t e r s e t a l

. f

u n c ti o n i s a m o d i f i e d h e a r t a t t a c k h o s p i t a l i z a ti o n r a t e ( I C D c o d e 4 1 0 )

,

s i n c e m o s t

, i f n o t a l l

, n o n f a t a l h e a r t a t t a c k s w i l l r e q u i r e h o s p i t a l i z a ti o n

. I n o r d e r t o a v

o i d d o u b l e

c o u n ti n g h e a r t a t t a c k h o s p i t a l i z a ti o n s , w e h a v e e x c l u d e d I C D c o d e 4 1 0 f

r o m t h e b a s e l i n e i n c i d e n c e r a t e u s e d i n t h i s f u n c ti o n

.

E

. 3

. 6 M o o l g a v k a r ( 2 0 0 3 )

M o o l g a v k a r ( 2 0 0 0 a ) e x

a m i n e d t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d C O P D h o s p i t a l

a d m i s s i o n s ( I C D 4 9 0

- 4 9 6 ) i

n t h e C h i c a g o , L o s A n g e l e s , a n d P h o e n i x m e t r o p o l i t a n a r e a s

. I n

r e s p o n s e t o c o n c e r n s w i t h S p l u s i s s u e , M o o l g a v k a r ( 2 0 0 3 ) r e a n

a l y z e d h i s e a r l i e r s t u d i e s

. I n t h e

r e a n a l y s i s , h e r e p o r t e d t h a t m o r e g e n e r a l i z e d a d d i ti v e m o d e l s w i t h s t r i n g e n t c o n v e r g e n c e c r i t e r i a

a n d g e n e r a l i z e d l i n e a r m o d e l s r e s u l t e d i n s m a l l e r r e l a ti v e r i s k e s ti m a t e s

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , C h r o n i c L u n g ( I C D

- 9 c o d e s 4 9 0

- 4 9 6 )

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e c a l c u l a t e d f r o m a n e s ti m a t e d p e r c e n t a g e c h a n g e o f 1

. 8 5

a n d a t

- s t a ti s ti c o f 3

. 5 3 f o r a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n P M 2

. 5 i n t h e 2

- d a y l a g G A M

- 3 0 d f s t r i n g e n t

( 1 0

- 8 ) m o d e l ( M o o l g a v k a r , 2 0 0 3

, T a b l e 1 7 )

. I n a l o g

- l i n e a r m o d e l

, t h e p e r c e n t c h a n g e i s e q u a l

t o ( R R

- 1 ) * 1 0 0

.

T h e P M 2

. 5 C

- R f

u n c ti o n s f o r t h e 6 5 + a g e g r o u p a r e b a s e d o n t

h e r e a n a l y s i s i n M o o l g a v k a r ( 2 0 0 3 ) o f t h e s i n g l e a n d c o

- p o l l u t a n t m o d e l s ( P M 2

. 5 a n d C O )

. T h e t r u e P M e f f e c t i s m o s t l i k e l y

b e s t r e p r e s e n t e d b y a d i s t r i b u t e d l a g m o d e l

, t h e n a n y s i n g l e l a g m o d e l s h o u l d u n d e r e s ti m a t e t h e

t o t a l P M e f f e c t

. A s a r e s u

l t

, w e s e l e c t e d t h e l a g m o d e l s w i t h t h e g r e a t e s t e f f e c t e s ti m a t e s f o r u s e i n t h e C

- R f u n c ti o n s

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A l l C a r d i o v a s c u l a r ( I C D

- 9 c o d e s 3 9 0

- 4 2 9 )

T h e s i n g l e p o l l u t a n t c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e c a l c u l a t e d f r o m a n e s ti m a t e d p e r c e n t

c h a n g e o f 1

. 5 8 a n d t

- s t a ti s ti c o f 4

. 5 9 f o r a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n P M 2

. 5 i n t h e 0

- d a y l a g G A M

3 0 d f s t r i n g e n t ( 1 0

- 8 ) m o d e l ( M o o l g a v k a r , 2 0 0 3

, T a b l e 1 2 )

. I n a l o g

- l i n e a r m o d e l

, t h e p e r c e n t

c h a n g e i s e q u a l t o ( R R

- 1 ) * 1 0 0

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 1 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E

. 3

. 7 P e n g e t a l

. ( 2 0 0 8 )

P e n g e t a l

. ( 2 0 0 8 ) e x

a m i n e d t h e r i s k o f h o s p i t a l a d m i s s i o n s f o r c a r d i o v a s c u l a r a n d r e s p i r a t o r y d i s e a s e s i n r e l a ti o n t o p a r ti c u l a t e m a t t e r ( P M 1 0

- 2

. 5 a n

d P M 2

. 5 )

. T o a c c o m

p l i s h t h i s , t h e a u t h o r s

u ti l i z e d a d a t a b a s e o f 1 0 8 U

. S

. c o u

n ti e s w i t h d a i l y e m e r g e n c y h o s p i t a l a d m i s s i o n r a t e s f o r

c a r d i o v a s c u l a r a n d r e s p i r a t o r y d i s e a s e s a m o n g M e d i c a r e e n r o l l e e s l i v i n g 9 m i l e s f r o m a i r

m o n i t o r s , t e m p e r a t u r e , a n d d e w

- p o i n t t e m p e r a t u r e

. P M 1 0

- 2

. 5 a n

d P M 2

. 5 c o n c e n t r a ti o n s w e r e

c a l c u l a t e d b y u s i n g m o n i t o r i n g d a t a f r o m J a n u a r y 1

, 1 9 9 9 t h r o u g h D e c e m b e r 3 1

, 2 0 0 5

. O v

e r a l l

, t h e r e w e r e 3

. 7 m

i l l i o n c a r d i o v a s c u l a r d i s e a s e a n d 1

. 4 m i l l i o n r e s p i r a t o r y d i s e a s e

- r e l a t e d h o s p i t a l

a d m i s s i o n s f o r t h e ti m e p e r i o d a s s e s s e d

. T

h e a u t h o r s f o u n d t h a t a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n P M 1 0

- 2

. 5

w a s a s s o c i a t e d w i t h a 0

. 3 6 % i n c r e a s e ( 9 5 % P I : 0

. 0 5

- 0

. 6 8 % ) i

n c a r d i o v a s c u l a r d i s e a s e

a d m i s s i o n s o n t h e s a m e d a y , a n d a 0

. 2 5 % i n c r e a s e ( 9 5 % P I :

- 0

. 1 1

- 0

. 6 0 % ) a f

t e r a d j u s ti n g f o r

P M 2

. 5 . F o r r e s p i

r a t o r y d i s e a s e a d m i s s i o n s , a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n P M 1 0

- 2

. 5 w a s f

o u n d t o b e

a s s o c i a t e d w i t h a n u n a d j u s t e d 0

. 3 3 % i n c r e a s e i n r e s p i r a t o r y d i s e a s e a d m i s s i o n s ( 9 5 % P I :

- 0

. 2 1

- 0

. 8 6 % ) a n d a n a d j u s t e d 0

. 2 6 % i n c r e a s e ( 9 5 % P I :

- 0

. 3 2

- 0

. 8 4 % ) i

n e m e r g e n c y a d m i s s i o n s

. A l s o , u n a d j u s t e d a s s o c i a ti o n s o f P M 2

. 5 w i t h c a r d i o v a s c u l a r a n d r e s p i r a t o r y d i s e a s e a d m i s s i o n s

w e r e 0

. 7 1 % ( 9 5 % P I : 0

. 4 5

- 0

. 9 6 % ) f o r s a m e

- d a y e x p o s u r e a n d 0

. 4 4 % ( 9 5 % P I : 0

. 0 6

- 0

. 8 2 % )

f o r e x p o s u r e l a g g e d b y 2 d a y s p r i o r t o h o s p i t a l a d m i s s i o n

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , C a r d i o

- , C e r e b r o

- , a n d P e r i p h e r a l V a s c u l a r D i s e a s e ( I C D

- 9 c o d e s 4 2 6

- 4 2 7
, 4 2 8
, 4 3 0

- 4 3 8
, 4 1 0

- 4 1 4
, 4 2 9
, 4 4 0

- 4 4 8 )

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e p e r c e n t

c h a n g e i n d a i l y a d m i s s i o n ( 0

. 4 4 % ) a n

d 9 5 % p o s t e r i

o r i n t e r v a l ( 9 5 % P I : 0

. 0 6

- 0

. 8 2 % ) f

o r a 1 0

μ g / m 3 i n c r e a s e i n d a i l y 2 4

- h o u r m e a n P M 2

. 5 c o n

c e n t r a ti o n s f o r t h e s a m e d a y ( P e n g e t a l

. , 2 0 0 8

,

p a g e 2 1 7 5 )

.

N o t e t h a t P e n g e t a l

. ( 2 0 0 8 ) c o n

s i d e r e d a b r o a d e r r a n

g e o f I C D

- 9 c o d e s a n

d e s ti m a t e d t h e r i s k

o f b o t h c a r d i o v a s c u l a r e v e n t s a n d c e r e b r o

- a n d p e r i p h e r a l v a s c u l a r d i s e a s e

. F o r c o m

p a r a b i l i t y t o

o t h e r s t u d i e s , E P A d e c i d e d t o a p p l y a b a s e l i n e h o s p i t a l i z a ti o n r a t e f o r I C D

- 9 c o d e s 3 9 0

- 4 0 9

a n d 4 1 1

- 4 2 9 w h e n u s i n g t h i s C

- R f u n c ti o n i n q u a n ti f y i n g i m p a c t s

.

E

. 3

. 8 P e n g e t a l

. ( 2 0 0 9 )

P e n g e t a l

. ( 2 0 0 9 ) i

n v e s ti g a t e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n h o s p i t a l a d m i s s i o n s f o r c a r d i o v a s c u l a r

a n d r e s p i r a t o r y d i s e a s e a n d t h e c h e m i c a l c o m p o n e n t s o f P M 2

. 5 a c r o s s 1 1 9 U

. S

. u

r b a n

c o m m u n i ti e s f o r 1 2 m i l l i o n M e d i c a r e e n r o l l e e s u s i n g l o g

- l i n e a r P o i s s o n r e g r e s s i o n m o d e l s

. T h i s

w a s a c h i e v e d u s i n g a n a ti o n a l d a t a b a s e w i t h d a i l y d a t a f r o m 2 0 0 0

- 2 0 0 6 o n e m

e r g e n c y h o s p i t a l

a d m i s s i o n s o f c a r d i o v a s c u l a r a n d r e s p i r a t o r y o u t c o m e s , a m b i e n t l e v e l s o f P M 2

. 5 c o m

p o n e n t s a n d

w e a t h e r v a r i a b l e s

. B a y e s i a n h i e r a r c h i c a l s t a ti s ti c a l m o d e l s w e r e u s e d t o e s ti m a t e t h e

a s s o c i a ti o n s

. T h r e e s c e n a r i o s f o r P M 2

. 5 e x p o s u r e w e r e a s s e s s e d w

h i c h w e r e a s f o l l o w s : 1 ) f o r

t h e p e r i o d 2 0 0 0

- 2 0 0 6 a n

d i n c l u d i n g o n l y d a y s w i t h a v a i l a b l e m e a s u r e m e n t s f o r a l l 7 P M 2

. 5A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 1 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s c o m p o n e n t s f r o m t h e S p e c i a ti o n T r e n d s n e t w o r k ( S T N ) ; 2 ) P M 2

. 5 m

e a s u r e d b y t h e S T N f o r t h e

p e r i o d 2 0 0 0

- 2 0 0 6 a n

d i n c l u d i n g o n l y d a y s w i t h a v a i l a b l e m e a s u r e m e n t s f o r a l l 7 P M 2

. 5

c o m p o n e n t s f r o m t h e S T N a n d 3 ) P M 2

. 5 e s ti

m a t e d a s t h e s u m o f t h e 7 l a r g e s t c o m p o n e n t s o f

P M 2

. 5 m a s s f o r t h e p e r i o d 2 0 0 0

- 2 0 0 6

. R

e s u l t s o f p e r c e n t i n c r e a s e s i n e m e r g e n c y a d m i s s i o n s

a s s o c i a t e d w i t h P M 2

. 5 a t l a g 0 u n d e r t h e s e s c e n a r i o s w e r e s h o w e d i n F i g u r e 2 a n d t h e r e s u l t s f o r

t h e c o m p o n e n t s o f P M 2

. 5 f r o m b o t h s i n g l e a n d m u l ti

- p o l l u t a n t m o d e l s w e r e s h o w e d i n F i g u r e 3

. I n m u l ti

- p o l l u t a n t m o d e l s t h a t a d j u s t e d f o r t h e l e v e l s o f o t h e r p o l l u t a n t s , t h e a u t h o r s f o u n d t h a t a n i n t e r q u a r ti l e r a n g e i n c r e a s e i n e l e m e n t a l c a r b o n w a s a s s o c i

a t e d w i t h a 0

. 8 0 % i n c r e a s e ( 9 5 % P I : 0

. 3 4

- 1

. 2 7 % ) i

n r i s k o f s a m e

- d a y c a r d i o v a s c u l a r a d m i s s i o n s

. S i m i l a r l y , a n i n t e r q u a r ti l e r a n g e i n c r e a s e i n o r g a n i c c a r b o n m a t t e r w a s a s s o c i

a t e d w i t h a 1

. 0 1 % i n c r e a s e ( 9 5 % P I : 0

. 0 4

- 1

. 9 8 % )

r i s k o f r e s p i r a t o r y a d m i s s i o n s o n t h e s a m e d a y

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , C a r d i o

- , C e r e b r o

- , a n d P e r i p h e r a l V a s c u l a r D i s e a s e ( I C D

- 9 c o d e s 4 2 6

- 4 2 7
, 4 2 8
, 4 3 0

- 4 3 8
, 4 1 0

- 4 1 4
, 4 2 9
, 4 4 0

- 4 4 8 )

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e p e r c e n t

c h a n g e i n d a i l y a d m i s s i o n ( 0

. 6 8 % ) a n

d 9 5 % p o s t e r i

o r i n t e r v a l ( 9 5 % P I : 0

. 2 6

- 1

. 1 0 % ) f

o r a 1 0

μ g / m 3 i n c r e a s e i n d a i l y 2 4

- h o u r m e a n P M 2

. 5 c o n

c e n t r a ti o n s f o r t h e s a m e d a y ( P e n g e t a l

. , 2 0 0 9

,

p a g e 9 6 0 )

.

N o t e t h a t P e n g e t a l

. ( 2 0 0 9 ) c o n

s i d e r e d a b r o a d e r r a n

g e o f I C D

- 9 c o d e s a n

d e s ti m a t e d t h e r i s k

o f b o t h c a r d i o v a s c u l a r e v e n t s a n d c e r e b r o

- a n d p e r i p h e r a l v a s c u l a r d i s e a s e

. F o r c o m

p a r a b i l i t y t o

o t h e r s t u d i e s , E P A d e c i d e d t o a p p l y a b a s e l i n e h o s p i t a l i z a ti o n r a t e f o r I C D

- 9 c o d e s 3 9 0

- 4 0 9

a n d 4 1 1

- 4 2 9 w h e n u s i n g t h i s C

- R f u n c ti o n i n q u a n ti f y i n g i m p a c t s

.

E

. 3

. 9 S h e p p a r

d ( 2 0 0 3 )

S h e p p a r d e t a l

. ( 1 9 9 9 ) s t

u d i e d t h e r e l a ti o n b e t w e e n a i r p o l l u ti o n i n S e a t t l e a n d n o n e l d e r l y ( < 6 5 )

h o s p i t a l a d m i s s i o n s f o r a s t h m a f r o m 1 9 8 7 t o 1 9 9 4

. T

h e y u s e d a i r q u a l i t y d a t a f o r P M 1 0 , P M 2

. 5 ,

c o a r s e P M 1 0

- 2

. 5 , S O 2 , o z

o n e , a n d C O i n a P o i s s o n r e g r e s s i o n m o d e l w i t h c o n t r o l f o r ti m e

t r e n d s , s e a s o n a l v a r i a ti o n s , a n d t e m p e r a t u r e

- r e l a t e d w e a t h e r e f f e c t s

. P M 2

. 5 l e v e l s w e r e e s ti m a t e d

f r o m l i g h t s c a t t e r i n g d a t a

. T h e y f o u n d a s t h m a h o s p i t a l a d m i s s i o n s a s s o c i a t e d w i t h P M 1 0 , P M 2

. 5 , P M 1 0

- 2

. 5 , C O

, a n

d o z o n e

. T h e y d i d n o t o b s e r v e a n a s s o c i a ti o n f o r S O 2 . T h e y f o u n d P M a n d

C O t o b e j o i n t l y a s s o c i a t e d w i t h a s t h m a a d m i s s i o n s

. T h e b e s t f i t ti n g c o

- p o l l u t a n t m o d e l s w e r e f o u n d u s i n g o z o n e

. H o w e v e r , o z o n e d a t a w a s o n l y a v a i l a b l e A p r i l t h r o u g h O c t o b e r , s o t

h e y d i d

n o t c o n s i d e r o z o n e f u r t h e r

. F o r t h e r e m a i n i n g p o l l u t a n t s , t h e b e s t f i t ti n g m o d e l s i n c l u d e d P M 2

. 5

a n d C O

. R e s u l t s f o r o t h e r c o

- p o l l u t a n t m o d e l s w e r e n o t r e p o r t e d

.

I n r e s p o n s e t o c o n c e r n s t h a t t h e w o r k b y S h e p p a r d e t a l

. ( 1 9 9 9 ) m

a y b e b i a s e d b e c a u s e o f t h e S p l u s i s s u e , S h e p p a r d ( 2 0 0 3 ) r e a n

a l y z e d s o m e o f t h i s w o r k

, i n p a r ti c u l a r S h e p p a r d r e a n a l y z e d

t h e o r i g i n a l s t u d y ’ s P M 2

. 5 s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 1 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A s t h m

a ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3 )

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n t

h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 4 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e
i n t e r v a l ( 1

. 0 1

- 1

. 0 6 ) f

o r a 1 1

. 8 μ g / m 3 i n c r e a s e i n P M 2

. 5 i n t h e 1

- d a y l a g G A M s t r i n g e n t m o d e l

( S h e p p a r d

, 2 0 0 3

, p p

. 2 2 8

- 2 2 9 )

.

E

. 3

. 1 0 Z a n o b e t t i e t a l

. ( 2 0 0 9 )

Z a n o b e t ti e t a l

. ( 2 0 0 9 ) e x

a m i n e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n d a i l y P M 2

. 5 l e v e l s a n d e m e r g e n c y

h o s p i t a l a d m i s s i o n s f o r c a r d i o v a s c u l a r c a u s e s , m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n , c o n g e s ti v e h e a r t f a i l u r e ,

r e s p i r a t o r y d i s e a s e a n d d i a b e t e s a m o n g 2 6 U

. S

. c o m

m u n i ti e s f r o m 2 0 0 0

- 2 0 0 3

. T

h e a u t h o r s

u s e d m e t a

- r e g r e s s i o n t o e x a m i n e h o w t h i s a s s o c i a ti o n w a s m o d i f i e d b y s e a s o n

- a n d c o m m u n i t y

s p e c i f i c P M 2

. 5 c o m p o s i ti o n w h i l e c o n t r o l l i n g f o r s e a s o n a l t e m p e r a t u r e a s a s u b s ti t u t e f o r

v e n ti l a ti o n

. O v e r a l l

, t h e a u t h o r s f o u n d t h a t P M 2

. 5 m a s s h i g h e r i n N i

, A s , a n d C r a s w e l l a s B r

a n d o r g a n i c c a r b o n s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d i t s e f f e c t s o n h o s p i t a l a d m i s s i o n s

. F o r a 1 0 μ g

/ m 3

i n c r e a s e i n 2

- d a y a v e r a g e d P M 2

. 5 , t h e a u t h o r s f o u n d a 1

. 8 9 % ( 9 5 % C I : 1

. 3 4

- 2

. 4 5 ) i

n c r e a s e i n

c a r d i o v a s c u l a r d i s e a s e a d m i s s i o n s , a 2

. 2 5 % ( 9 5 % C I : 1

. 1 0

- 3

. 4 2 ) i

n c r e a s e i n m y o c a r d i a l

i n f a r c ti o n a d m i s s i o n s , a 1

. 8 5 % ( 9 5 % C I : 1

. 1 9

- 2

. 5 1 ) i

n c r e a s e i n c o n g e s ti v e h e a r t f a i l u r e

a d m i s s i o n s , a 2

. 7 4 % ( 9 5 % C I : 1

. 3 0

- 4

. 2 0 ) i

n c r e a s e i n d i a b e t e s a d m i s s i o n s , a n d a 2

. 0 7 % ( 9 5 %

C I : 1

. 2 0

- 2

. 9 5 ) i

n c r e a s e i n r e s p i r a t o r y a d m i s s i o n s

. T h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n P M 2

. 5 a n

d

c a r d i o v a s c u l a r a d m i s s i o n s w a s s i g n i f i c a n t l y m o d i f i e d w h e n t h e m a s s o f P M 2

. 5 w a s h

i g h i n B r , C r , N i

, a n d s o d i u m i o n s , w h i l e m a s s h i g h i n A s , C r , M n , o r g a n i c c a r b o n , N i a n d s o d i u m i o n s

m o d i f i e d t h e m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n r e l a ti o n s h i p a n d m a s s h i g h i n A s , o r g a n i c c a r b o n , a n d s u l f a t e i o n s m o d i f i e d t h e d i a b e t e s a d m i s s i o n r a t e s

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A l l C a r d i o v a s c u l a r ( I C D

- 9 c o d e s 3 9 0

- 4 2 9 )

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e p e r c e n t

c h a n g e i n r i s k ( 1

. 8 9 % ) a n

d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 3 4 %

- 2

. 4 5 % ) f

o r a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n 2

- d a y a v e r a g e d P M 2

. 5 ( Z a n

o b e t ti e t a l

. , 2 0 0 9

, T a

b l e 3 )

.

N o t e t h a t Z a n o b e t ti e t a l

. ( 2 0 0 9 ) r e p o r

t r e s u l t s f o r I C D c o d e s 3 9 0

- 4 2 9

. I n t

h e b e n e f i t a n a l y s i s ,

a v o i d e d n o n f a t a l h e a r t a t t a c k s a r e e s ti m a t e d s e p a r a t e l y

. I n o r d e r t o a v

o i d d o u b l e c o u n ti n g h e a r t

a t t a c k h o s p i t a l i z a ti o n s , w e h a v e e x c l u d e d I C D c o d e 4 1 0 f

r o m t h e b a s e l i n e i n c i d e n c e r a t e u s e d i n

t h i s f u n c ti o n

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A l l R e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 )

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e p e r c e n t

c h a n g e i n r i s k ( 2

. 0 7 % ) a n

d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 2 %

- 2

. 9 5 % ) f

o r a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n 2

- d a y a v e r a g e d P M 2

. 5 ( Z a n

o b e t ti e t a l

. , 2 0 0 9

, T a

b l e 3 )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 1 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

### E

. 4 E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s

T a b l e E

- 8 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n
P M 2

. 5 a n d e m e r g e n c y r o o m v i s i t s

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e s t u d i e s a n d

a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

T a b l e E

- 8

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r P a r t i c u l a t e M a t t e r a n d E m

e r g e n c y R o o m V

i s i t s

E f f e c t A u t h o r Y e a r L c o a t i o n A

g e C o

- P o l l M e t r i c B e t a S t d E r r F o r m

A s t h m a M a

r e t a l

. 2 0 1 0 G r e a

t e r
T a c o m a , W A 0

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 5 6 0

. 0 0 2 1 L o g

- l i n e a r

A s t h m a N o r r i s e t a l

. 1 9 9 9 S e a t t l e , W A 0

- 1 7 N O 2

,

S O 2 D 2 4 H o u r M e a

n 0

. 0 1 6 5 2 7 0

. 0 0 4 1 3 9 L o g

- l i n e a r

A s t h m a S l a

u g h t e r e t

a l

. 2 0 0 5 S

p o k a n e , W A 0

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 2 9 0

. 0 0 2 7 L o g

- l i n e a r

E

. 4

. 1 M a r e t a l

. 2 0 1 0

M a r e t a l

. ( 2 0 1 0 ) a s s e s s e d t

h e e f f e c t o f p a r ti c u l a t e m a t t e r a i r p o l l u ti o n , i n c l u d i n g e m i s s i o n s f r o m d i e s e l g e n e r a t o r s , o n e m

e r g e n c y r o o m v i s i t s f o r a s t h m a i n t h e g r e a t e r T a c o m a , W a s h i n g t o n a r e a f r o m J a n u a r y 3

, 1 9 9 8

, t o M a y 3 0

, 2 0 0 2

, u

s i n g P o i s s o n r e g r e s s i o n m o d e l s

. H e a l t h d a t a w e r e

c o l l e c t e d f o r i n d i v i d u a l s o f a l l a g e s f r o m 6 T a c o m a h o s p i t a l s

. T h e a u t h o r s a l s o a s s e s s e d t h e i m p a c t s o f d i e s e l g e n e r a t o r u s e o n e m e r g e n c y r o o m v i s i t s f o r a s t h m a f r o m J a n u a r y 2 4

, 2 0 0 1

, t o J u n e 2

, 2 0 0 1

. O v

e r a l l

, t h e r e s e a r c h e r s f o u n d a n a s s o c i a ti o n b e t w e e n d a i l y P M 2

. 5 l e v e l s a n d

e m e r g e n c y r o o m v i s i t s f o r a s t h m a a t l a g d a y s 2 a n d 3

, w i t h a r e l a ti v e r i s k f o r l a g d a y 2 o f 1

. 0 4 ( 9 5 % C I : 1

. 0 1

- 1

. 0 7 ) a n

d a r e l a ti v e r i s k f o r l a g d a y 3 o f 1

. 0 3 ( 9 5 % C I : 1

. 0

- 1

. 0 6 )

. N o s i g n i f i c a n t

a s s o c i a ti o n b e t w e e n e m e r g e n c y r o o m v i s i t s f o r a s t h m a a n d i n c r e a s e d u s e o f t h e d i e s e l g e n e r a t o r s

w a s o b s e r v e d

.

E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s , A s t h m a ( I C D

- 9 c o d e n o t r

e p o r t e d )

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 4 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 9 5 % C I : 1

. 0 1

- 1

. 0 7 ) f

o r a 7 μ g / m 3 i n c r e a s e i n d a i l y 2 4

- h o u r

m e a n P M 2

. 5 a t l a g d a y 2 ( M a r e t a l

. , 2 0 1 0

, T a

b l e 4 )

.

E

. 4

. 2 N o r r i s e t a l

. ( 1 9 9 9 )

N o r r i s e t a l

. ( 1 9 9 9 ) e x

a m i n e d t h e r e l a ti o n b e t w e e n a i r p o l l u ti o n i n S e a t t l e a n d c h i l d h o o d ( < 1 8 )

h o s p i t a l a d m i s s i o n s f o r a s t h m a f r o m 1 9 9 5 t o 1 9 9 6

. T

h e a u t h o r s u s e d a i r q u a l i t y d a t a f o r P M 1 0 ,A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 1 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s l i g h t s c a t t e r i n g ( u s e d t o e s ti m a t e f i n e P M )

, C O

, S O 2 , N O 2 , a n

d O 3 i n a P o i s s o n r e g r e s s i o n

m o d e l w i t h a d j u s t m e n t s f o r d a y o f t h e w e e k

, ti m e t r e n d s , t e m p e r a t u r e , a n d d e w p o i n t

. T h e y f o u n d s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s b e t w e e n a s t h m a E R v i s i t s a n d l i g h t s c a t t e r i n g ( c o n v e r t e d t o P M 2

. 5 )

, P M 1 0 , a n d C O

. N o a s s o c i

a ti o n w a s f o u n d b e t w e e n O 3 , N O 2 , o r S O 2 a n

d a s t h m a E R v i s i t s ,

a l t h o u g h O 3 h a d a s i g n i f i c a n t a m o u n t o f m i s s i n g d a t a

. I n m u l ti p o l l u t a n t m o d e l s w i t h e i t h e r P M

m e t r i c ( l i g h t s c a t t e r i n g o r P M 1 0 ) a n

d N O 2 a n d S O 2 , t h e P M c o e f f i c i e n t s r e m a i n e d s i g n i f i c a n t

w h i l e t h e g a s e o u s p o l l u t a n t s w e r e n o t a s s o c i a t e d w i t h i n c r e a s e d a s t h m a E R v i s i t s

. T h e P M C

- R

f u n c ti o n s a r e b a s e d o n r e s u

l t s o f t h e s i n g l e a n d m u l ti p o l l u t a n t m o d e l s r e p o r t e d

.

E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s , A s t h m a

I n a m o d e l w i t h N O 2 a n d S O 2 , t h e P M 2

. 5 c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e c a l c u l a t e d f r o m a

r e l a ti v e r i s k o f 1

. 1 7 ( 9 5 % C I 1

. 0 8

- 1

. 2 6 ) f

o r a 9

. 5 μ g / m 3 i n c r e a s e i n P M 2

. 5 ( N o r r i s e t a l

. , 1 9 9 9

,

p

. 4 9 1 )

.

E

. 4

. 3 S l a u g h

t e r e t a l

. ( 2 0 0 5 )

S l a u g h t e r e t a l

. ( 2 0 0 5 ) e x

a m i n e d t h e s h o r t

- t e r m a s s o c i a ti o n o f p a r ti c u l a t e m a t t e r ( P M 1 , P M 2

. 5 , P M 1 0 , a n d P M 1 0

- 2

. 5 ) a n

d c a r b o n m o n o x i d e w i t h h o s p i t a l a d m i s s i o n s a n d e m e r g e n c y r o o m v i s i t s

f o r r e s p i r a t o r y a n d c a r d i a c o u t c o m e s a n d m o r t a l i t y i n S p o k a n e , W a s h i n g t o n , f r o m J a n u a r y 1 9 9 5

t o J u n e 2 0 0 1 u s i n g a l o g

- l i n e a r g e n e r a l i z e d l i n e a r m o d e l

. T h e a u t h o r s f o u n d n o a s s o c i a ti o n b e t w e e n r e s p i r a t o r y e m e r g e n c y r o o m v i s i t s a n d a n y s i z e f r a c ti o n o f P M

, b u t t h e r e w a s a

s u g g e s ti v e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n f i n e P M a n d r e s p i r a t o r y e f f e c t s w h e n c o m p a r e d t o c o a r s e P M

. N o a s s o c i a ti o n b e t w e e n c a r d i a c h o s p i t a l a d m i s s i o n s o r m o r t a l i t y a n d a n y s i z e f r a c ti o n o f P M o r C O w a s o b s e r

v e d a t t h e 0

- t o 3

- d a y l

a g

. C O

, o n t h e o t h e r h a n d

, w a s f o u n d t o b e a s s o c i a t e d

w i t h a l l r e s p i r a t o r y e m e r g e n c y r o o m v i s i t s a n d v i s i t s f o r a s t h m a a t t h e 3

- d a y l a g

.

E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s , A s t h m a ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3 )

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 3 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 9 5 % C I : 0

. 9 8

- 1

. 0 9 ) f

o r a 1 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n d a i l y 2 4

- h o u r m e a n P M 2

. 5 a t 1

- d a y l

a g ( S l a u g h t e r e t a l

. , 2 0 0 5

, T a

b l e 4 )

.



### E

. 5 M i n o r E f

f e c t s

T a b l e E

- 9 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n
P M 2

. 5 a n d m i n o r e f f e c t s

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e s t u d i e s a n d a n y

i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 1 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T a b l e E

- 9

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r P a r t i c u l a t e M a t t e r a n d M i n o r E f

f e c t s

E f f e c t A

u t h o r Y e a r L o c a t i o n A

g e C o

- P o l l M e t r i c B e t a S t d E r r F o r m

A c u t e B r o n c h i t i s D o c k e r y e t a l

. 1 9 9 6 2 4

c o m m u n i t i e s 8

- 1 2 A n n u a l 0

. 0 2 7 2 1 2 0

. 0 1 7 0 9 6 L o g i s t i c

W o r k L o s s D a

y s O s t r o 1 9 8 7 N a

t i o n w i d e 1 8

- 6 4 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 4 6 0 0 0

. 0 0 0 3 6 0 L o g

- l i n e a r

M i n o r R e s t r i c t e d

A c t i v i t y D a y s O s t r o a

n d

R o t h s c h i l d 1 9 8 9 N a

t i o n w i d e 1 8

- 6 4 O z o n e D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 7 4 1 0 0

. 0 0 0 7 0 0 L o g

- l i n e a r

L o w e r
R e s p i r a t o r y S y m p t o m s S c h w a

r t z a n d

N e a s 2 0 0 0 6 U

. S

. c i t i e s 7

- 1 4 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 1 9 0 1 2 0

. 0 0 6 0 0 5 L o g

i s t i c

E

. 5

. 1 D o c k e r

y e t a l

. ( 1 9 9 6 )

D o c k e r y e t a l

. ( 1 9 9 6 ) e x

a m i n e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n P M a n d o t h e r p o l l u t a n t s o n t h e

r e p o r t e d r a t e s o f a s t

h m a , p e r s i s t e n t w h e e z e , c h r o n i c c o u g h

, a n d b r o n c h i ti s , i n a s t u d y o f 1 3

, 3 6 9

c h i l d r e n a g e s 8

- 1 2 l i v i n g i n 2 4 c o m m u n i ti e s i n U

. S

. a n d C a n a d a

. H e a l t h d a t a w e r e c o l

l e c t e d i n 1 9 8 8

- 1 9 9 1

, a n

d s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l s w e r e u s e d i n t h e a n a l y s i s t o t e s t a n u m b e r o f m e a s u r e s

o f p a r ti c u l a t e a i r p o l l u ti o n

. D o c k e r y e t a l

. f o u n d t h a t a n n u a l l e v e l o f s u l f a t e s a n d p a r ti c l e a c i d i t y

w e r e s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d t o b r o n c h i ti s , a n d P M 2

. 1 a n d P M 1 0 w e r e m

a r g i n a l l y s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d

t o b r o n c h i ti s

. T h e o r i g i n a l s t u d y m e a s u r e d P M 2

. 1 , h o w e v e r w h e n u s i n g t h e s t u d y ' s r e s u l t s w e u s e

P M 2

. 5 . T h i s m a k e s o n l y a n e g l i g i b l e d i f f e r e n c e , a s s u m i n g t h a t t h e a d v e r s e e f f e c t s o f P M 2

. 1 a n

d

P M 2

. 5 a r e c o m

p a r a b l e

. T h e y a l s o f o u n d n i t r a t e s w e r e l i n k e d t o a s t h m a , a n d s u l f a t e s l i n k e d t o

c h r o n i c p h l e g m

. I t i s i m p o r t a n t t o n o t e t h a t t h e s t u d y e x a m i n e d a n n u a l p o l l u ti o n e x p o s u r e s , a n d

t h e a u t h o r s d i d n o t r u l e o u t t h a t a c u t e ( d a i l y ) e x p o s u r e s c o u l d b e r e l a t e d t o a s t h m a a t t a c k s a n d

o t h e r a c u t e e p i s o d e s

. E a r l i e r w o r k

, b y D o c k e r y e t a l

. ( 1 9 8 9 )

, b a s e d o n s i

x U

. S

. c i ti e s , f o u n d

a c u t e b r o n c h i ti s a n d c h r o n i c c o u g h s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d t o P M 1 5 . B e c a

u s e i t i s b a s e d o n a l a r g e r

s a m p l e , t h e D o c k e r y e t a l

. ( 1 9 9 6 ) s t

u d y i s t h e b e t t e r s t u d y t o d e v e l o p a C

- R f u n c ti o n l i n k i n g
P M 2

. 5 w i t h b r o n c h i ti s

.

B r o n c h i ti s w a s c o u n t e d i n t h e s t u d y o n l y i f t h e r e w e r e “ r e p o r t s o f s y m p t o m s i n t h e p a s t 1 2

m o n t h s ” ( D o c k e r y e t a l

. , 1 9 9 6

, p

. 5 0 1 )

. I t i

s u n c l e a r , h o w e v e r , i f t h e c a s e s o f b r o n

c h i ti s a r e

a c u t e a n d t e m p o r a r y , o r i f t h e b r o n c h i ti s i s a c h r o n i c c o n d i ti o n

. D o c k e r y e t a l

. f o u n d n o

r e l a ti o n s h i p b e t w e e n P M a n d c h r o n i c c o u g h a n d c h r o n i c p h l e g m , w h i c h a r e i m p o r t a n t i n d i c a t o r s

o f c h r o n i c b r o n c h i ti s

. F o r t h i s a n a l y s i s , w e a s s u m e d t h a t t h e C

- R f u n c ti o n b a s e d o n D o c k e r

y e t

a l

. i s m e a s u r i n g a c u t e b r o n c h i ti s

. T h e C

- R f u n c ti o n i s b a s e d o n r e s u

l t s o f t h e s i n g l e p o l l u t a n t

m o d e l r e p o r t e d i n T a b l e 1

.

A c u t e B r o n c h i t i s

T h e e s ti m a t e d l o g i s ti c c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n t

h e o d d s r a ti o ( 1

. 5 0 ) a n d 9 5 %

c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 0

. 9 1

- 2

. 4 7 ) a s s o c i

a t e d w i t h b e i n g i n t h e m o s t p o l l u t e d c i t y ( P M 2

. 1 = 2 0

. 7

μ g / m 3 ) v e r s u s t h e l e a s t p o l l u t e d c i t y ( P M 2

. 1 = 5

. 8 μ

g / m 3 ) ( D o c k e r y e t a l

. , 1 9 9 6

, T a

b l e s 1 a n d 4 )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 1 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T h e o r i g i n a l s t u d y u s e d P M 2

. 1 , h o w e v e r , w e u s e t h e P M 2

. 1 c o e f f i c i e n t a n d a p p l y i t t o P M 2

. 5 d a t a

.

I n c i d e n c e R a t e : a n

n u a l b r o n c h i t i s i n c i d e n c e r a t e p e r p e r s o n = 0

. 0 4 3 ( A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n , 2 0 0 2 a , T a b l e 1 1 )

P o p u l a t i o n : p o

p u l a t i o n o f a g e s 8

- 1 2

.

E

. 5

. 2 O s t r

o ( 1 9 8 7 )

O s t r o ( 1 9 8 7 ) e s ti m a t e d t h e i m p a c t o f P M 2

. 5 o n t

h e i n c i d e n c e o f w o r k

- l o s s d a y s ( W L D s )

,

r e s t r i c t e d a c ti v i t y d a y s ( R A D s )

, a n d r e s p i r a t o r y

- r e l a t e d R A D s ( R R A D s ) i n a n a ti o n a l s a m p l e o f

t h e a d u l t w o r k i n g p o p u l a ti o n , a g e s 1 8 t o 6 5

, l i v i n g i n m e t r o p o l i t a n a r e a s

. T h e s t u d y p o p u l a ti o n i s b a s e d o n t h e H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y ( H I S )

, c o n d u c t e d b y t h e N a ti o n a l C e n t e r f o r H e a l t h

S t a ti s ti c s

. T h e a n n u a l n a ti o n a l s u r v e y r e s u l t s u s e d i n t h i s a n a l y s i s w e r e c o n d u c t e d i n 1 9 7 6

- 1 9 8 1

. O s t r o r e p o r t e d t h a t t w o

- w e e k a v e r a g e P M 2

. 5 l e v e l s w e r e s i g n i f i c a n t l y l i n k e d t o w o r k

- l o s s d a y s , R A D s , a n d R R A D s , h o w e v e r t h e r e w a s s o m e y e a r

- t o

- y e a r v a r i a b i l i t y i n t h e r e s u l t s

. S e p a r a t e

c o e f f i c i e n t s w e r e d e v e l o p e d f o r e a c h y e a r i n t h e a n a l y s i s ( 1 9 7 6

- 1 9 8 1 ) ; t

h e s e c o e f f i c i e n t s w e r e

p o o l e d

. T h e c o e f f i c i e n t u s e d i n t h e c o n c e n t r a ti o n

- r e s p o n s e f u n c ti o n p r e s e n t e d h e r e i s a w e i g h t e d

a v e r a g e o f t h e c o e f f i c i e n t s i n O s t r o ( 1 9 8 7

, T a b l e I I I ) u s i n g t h e i n v e r s e o f t h e v a r i a n c e a s t h e

w e i g h t

.

W o r k L o s s D a y s

T h e c o e f f i c i e n t u s e d i n t h e C

- R f u n c ti o n i s a w e i g h t e d a v e r a g e o f t h e c o e f f i c i e n t s i n O s t r o ( 1 9 8 7

, T a b l e I I I ) u s i n g t h e i n v e r s e o f t h e v a r i a n c e a s t h e w e i g h t :

T h e s t a n d a r d e r r o r o f t h e c o e f f i c i e n t i s c a l c u l a t e d a s f o l l o w s , a s s u m i n g t h a t t h e e s ti m a t e d y e a r

s p e c i f i c c o e f f i c i e n t s a r e i n d e p e n d e n t :

T h i s e v e n t u a l l y r e d u c e s d o w n t o :A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 1 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s I n c i d e n c e R a t e : d a i

l y w o r k

- l o s s

- d a y i n c i d e n c e r a t e p e r p e r s o n a g e s 1 8 t o 6 4 = 0

. 0 0 5 9 5 ( U

. S

. B u r e a u o f t h e C e n s u s , 1 9 9 7

, N o

. 2 2 ; A d a m s e t a l

. , 1 9 9 9

, T a b l e 4 1 )

P o p u l a t i o n : a d

u l t p o p u l a t i o n a g e s 1 8 t o 6 4

E

. 5

. 3 O s t r

o a n d R o t h s c h

i l d ( 1 9 8 9 )

O s t r o a n d R o t h s c h i l d ( 1 9 8 9 ) e s ti m a t e d t h e i m p a c t o f P M 2

. 5 a n

d o z o n e o n t h e i n c i d e n c e o f m i n o r

r e s t r i c t e d a c ti v i t y d a y s ( M R A D s ) a n d r e s p i r a t o r y

- r e l a t e d r e s t r i c t e d a c ti v i t y d a y s ( R R A D s ) i n a

n a ti o n a l s a m p l e o f t h e a d u l t w o r k i n g p o p u l a ti o n , a g e s 1 8 t o 6 5

, l i v i n g i n m e t r o p o l i t a n a r e a s

. T h e

s t u d y p o p u l a ti o n i s b a s e d o n t h e H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y ( H I S )

, c o n d u c t e d b y t h e N a ti o n a l

C e n t e r f o r H e a l t h S t a ti s ti c s

. I n p u b l i c a ti o n s f r o m t h i s o n g o i n g s u r v e y , n o n

- e l d e r l y a d u l t

p o p u l a ti o n s a r e g e n e r a l l y r e p o r t e d a s a g e s 1 8

- 6 4

. F r o m t

h e s t u d y , i t i s n o t c l e a r i f t h e a g e r a n g e

s t o p s a t 6 5 o r i

n c l u d e s 6 5 y e a r o l d s

. W e a p p l y t h e C

- R f u n c ti o n t o i n d i v i d u a l s a g e s 1 8

- 6 4 f o r

c o n s i s t e n c y w i t h o t h e r s t u d i e s e s ti m a ti n g i m p a c t s t o n o n

- e l d e r l y a d u l t p o p u l a ti o n s

. T h e a n n u a l

n a ti o n a l s u r v e y r e s u l t s u s e d i n t h i s a n a l y s i s w e r e c o n d u c t e d i n t h e p e r i o d 1 9 7 6

- 1 9 8 1

. C o n

t r o l l i n g f o r P M 2

. 5 , t w o

- w e e k a v e r a g e o z o n e h a s h i g h l y v a r i a b l e a s s o c i a ti o n w i t h R R A D s a n d M R A D s

. C o n t r o l l i n g f o r o z o n e , t w o

- w e e k a v e r a g e P M 2

. 5 w a s s i

g n i f i c a n t l y l i n k e d t o b o t h h e a l t h e n d p o i n t s

i n m o s t y e a r s

.

M i n o r R e s t r i c t e d A c t i v i t y D a y s

U s i n g t h e r e s u l t s o f t h e t w o

- p o l l u t a n t m o d e l

, w e d e v e l o p e d s e p a r a t e c o e f

f i c i e n t s f o r e a c h y e a r i n

t h e a n a l y s i s , w h i c h w e r e t h e n c o m b i n e d f o r u s e i n t h i s a n a l y s i s

. T h e c o e f f i c i e n t i s a w e i g h t e d

a v e r a g e o f t h e c o e f f i c i e n t s i n O s t r o a n d R o t h s c h i l d ( 1 9 8 9

, T a b l e 4 ) u s i n g t h e i n v e r s e o f t h e

v a r i a n c e a s t h e w e i g h t :

T h e s t a n d a r d e r r o r o f t h e c o e f f i c i e n t i s c a l c u l a t e d a s f o l l o w s , a s s u m i n g t h a t t h e e s ti m a t e d y e a r

s p e c i f i c c o e f f i c i e n t s a r e i n d e p e n d e n t :A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 2 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T h i s r e d u c e s d o w n t o :

I n c i d e n c e R a t e : d a i

l y i n c i d e n c e r a t e f o r m i n o r r e s t r i c t e d a c t i v i t y d a y s ( M R A D ) = 0

. 0 2 1 3 7 ( O s t

r o

a n d R o t h s c h i l d

, 1 9 8 9

, p

. 2 4 3 )

P o p u l a t i o n : a d

u l t p o p u l a t i o n a g e s 1 8 t o 6 4

E

. 5

. 4 S c h w a r t z a n d N e a s ( 2 0 0 0 )

S c h w a r t z e t a l

. ( 2 0 0 0 ) r e p l

i c a t e d a p r e v i o u s a n a l y s i s ( S c h w a r t z e t a l

. , 1 9 9 4 ) l

i n k i n g P M l e v e l s t o l o w e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m s i n c h i l d r e n i n s i x c i ti e s i n t h e U

. S

. T h e o r i g i n a l s t u d y e n r o l l e d 1

, 8 4 4

c h i l d r e n i n t o a y e a r

- l o n g s t u d y t h a t w a s c o n d u c t e d i n d i f f e r e n t y e a r s ( 1 9 8 4 t o 1 9 8 8 ) i

n s i x c i ti e s

. T h e s t u d e n t s w e r e i n g r a d e s t w o t h r o u g h f i v e a t t h e ti m e o f e n r o l l m e n t i n 1 9 8 4

. B y t h e

c o m p l e ti o n o f t h e f i n a l s t u d y , t h e c o h o r t w o u l d t h e n b e i n t h e e i g h t h g r a d e ( a g e s 1 3

- 1 4 ) ; t h i s

s u g g e s t s a n a g e r a n g e o f 7 t o 1 4

. T

h e p r e v i o u s s t u d y f o c u s e d o n P M 1 0 , a c i

d a e r o s o l s , a n d

g a s e o u s p o l l u t a n t s , a l t h o u g h s i n g l e

- p o l l u t a n t P M 2

. 5 r e s u l t s w e r e r e p o r t e d

. S c h w a r t z e t a l

. ( 2 0 0 0 )

f o c u s e d m o r e o n t h e a s s o c i a ti o n s b e t w e e n P M 2

. 5 a n

d P M 1 0

- 2

. 5 a n d l o w e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m s

. I n s i n g l e a n d c o

- p o l l u t a n t m o d e l s , P M 2

. 5 w a s s i

g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h l o w e r r e s p i r a t o r y

s y m p t o m s , w h i l e P M 1 0

- 2

. 5 w a s n

o t

. P M 1 0

- 2

. 5 e x

h i b i t e d a s t r o n g e r a s s o c i a ti o n w i t h c o u g h t h a n

d i d P M 2

. 5 . T h e P M 2

. 5 C

- R f

u n c ti o n s f o r l o w e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m s a r e b a s e d o n t

h e r e s u l t s o f

t h e r e p o r t e d s i n g l e p o l l u t a n t a n d c o

- p o l l u t a n t m o d e l ( P M 2

. 5 a n

d P M 1 0

- 2

. 5 )

.

L o w e r R e s p i r a t o r y S y m p t o m s

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e c a l c u l a t e d f r o m t h e r e p o r t e d o d d s r a ti o ( 1

. 3 3 ) a n d 9 5 %

c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 1 1

- 1

. 5 8 ) a s s o c i

a t e d w i t h a 1 5 μ g / m 3 c h a n g e i n P M 2

. 5 ( S c h w a r t z a n d

N e a s , 2 0 0 0

, T a

b l e 2 )

.

I n c i d e n c e R a t e : d a i

l y l o w e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m i n c i d e n c e r a t e p e r p e r s o n = 0

. 0 0 1 2 ( S c h w a r t z e t

a l

. , 1 9 9 4

, T a b l

e 2 )

P o p u l a t i o n : p o

p u l a t i o n o f a g e s 7 t o 1 4A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 2 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

### E

. 6 A s t h m a

- R e l a t e d E f

f e c t s

T a b l e E

- 1 0 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n
P M 2

. 5 a n d a s t h m a e x a c e r b a ti o n

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e s t u d i e s a n d

a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

T a b l e E

- 1 0

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r P a r t i c u l a t e M a t t e r a n d A s t h m

a

- R e l a t e d

E f f e c t s

E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A

g e C o

P o l l M e t r i c B e t a S t d E r r F o r m N o t e s

C o u g h M a r e t a l

. 2 0 0 4 S

p o k a n e , W A 6

- 1 8 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 1 9 1 0

. 0 0 9 8 L o g i s t i c U s e s
i n c i d e n c e

r a t e f r o m
O s t r o e t a l

. ( 2 0 0 1 )

. A g e

r a n g e

a d j u s t e d

.

S h o r t n e s s

o f B r e a t h M a r e t a l

. 2 0 0 4 S p o k a n e , W A 6

- 1 8 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 1 2 2 0

. 0 1 3 8 L o g i s t i c U s e s
i n c i d e n c e

r a t e f r o m
O s t r o e t a l

. ( 2 0 0 1 )

. A g e

r a n g e

a d j u s t e d

.

C o u g h O s t r o e t

a l

. 2 0 0 1 L o s A n g e l e s ,

C A 6

- 1 8 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 0 9 8

5 0

. 0 0 0 7 4

7 L o g i s t i c

S h o r t n e s s

o f B r e a t h O s t r o e t

a l

. 2 0 0 1 L o s A n g e l e s ,

C A 6

- 1 8 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 2 5 6

5 0

. 0 0 1 3 3

5 L o g i s t i c

W h e e z e O s t r o e t

a l

. 2 0 0 1 L o s A n g e l e s ,

C A 6

- 1 8 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 1 9 4

2 0

. 0 0 0 8 0

3 L o g i s t i c

U p p e r
R e s p i r a t o r y
S y m p t o m s P o p e e t

a l

. 1 9 9 1 U t a h V

a l l e y 9

- 1 1 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 3 6 0

0 0

. 0 0 1 5 0

0 L o g i s t i c

E

. 6

. 1 M a r e t a l

. ( 2 0 0 4 )

M a r e t a l

. ( 2 0 0 4 ) s t

u d i e d t h e e f f e c t s o f v a r i o u s s i z e f r a c ti o n s o f p a r ti c u l a t e m a t t e r o n r e s p i r a t o r y

s y m p t o m s o f a d u l t s a n d c h i l d r e n w i t h a s t h m a , m o n i t o r e d o v e r m a n y m o n t h s

. T h e s t u d y w a s

c o n d u c e d i n S p o k a n e , W a s h i n g t o n , a s e m i a r i d c i t y w i t h d i v e r s e s o u r c e s o f p a r ti c u l a t e m a t t e r

. D a t a o n r e s p i r a t o r y s y m p t o m s a n d m e d i c a ti o n u s e w e r e r e c o r d e d d a i

l y b y t h e s t u d y ’ s s u b j e c t s ,

w h i l e a i r p o l l u ti o n d a t a w a s c o l

l e c t e d b y t h e l o c a l a i r a g e n c y a n d W a s h i n g t o n S t a t e U n i v e r s i t y

. S u b j e c t s i n t h e s t u d y c o n s i s t e d o f 1 6 a d u l t s

— t h e m a j o r i t y o f w h o m p a r ti c i p a t e d f o r o v e r a y e a r

— a n d n i n e c h i l d r e n , a l l o f w h o m w e r e s t u d i e d f o r o v e r e i g h t m o n t h s

. A m o n g t h e c h i l d r e n , t h e

a u t h o r s f o u n d a s t r o n g a s s o c i a ti o n b e t w e e n c o u g h s y m p t o m s a n d s e v e r a l m e t r i c s o f p a r ti c u l a t eA p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 2 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s m a t t e r , i n c l u d i n g P M 2

. 5 . H o w e v

e r , t h e a u t h o r s f o u n d n o a s s o c i a ti o n b e t w e e n r e s p i r a t o r y

s y m p t o m s a n d P M o f a n y m e t r i c i n a d u l t s

. M a r e t a l

. t h e r e f o r e c o n c l u d e d t h a t t h e d i s c r e p a n c y i n

r e s u l t s b e t w e e n c h i l d r e n a n d a d u l t s w a s d u e e i t h e r t o t h e w a y i n w h i c h a i r q u a l i t y w a s m o n i t o r e d

,

o r a g r e a t e r s e n s i ti v i t y o f c h i l d r e n t h a n a d u l t s t o i n c r e a s e d l e v e l s o f P M a i r p o l l u ti o n

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , C o u g h

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e o d d s r a ti o ( 1

. 2 1 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 0

- 1

. 4 7 ) f

o r a 1 0

. 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n 1

- d a y l a g g e d

c o n c e n t r a ti o n o f P M 2

. 5 ( M a r e t a l

. , 2 0 0 4

, T a

b l e 7 )

.

I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y c o u g h r a t e p e r p e r s o n = 1 4

. 5 %

. M a r e t a l

. ( 2 0 0 4 ) d i d n o t r e p o r t t h e i n c i d e n c e r a t e f o r e a c h t y p e o f a s t h m a e x a c e r b a t i o n

. T h e d a i l y c o u g h r a t e f r o m O s t r o e t a l

. ( 2 0 0 1

, p

. 2 0 2 ) i s a p p l i e d h e r e

.

P o p u l a t i o n : T h e s t

u d y r e p o r t e d r e s u

l t s f o r p o p u l a t i o n a g e s 7

- 1 2

. F o r c o m

p a r a b i l i t y t o o t h e r s t u d i e s ,

w e a p p l y t h e r e s u l t s t o t h e p o p u l a t i o n o f a g e s 6 t o 1 8

. W e t

r e a t t h i s a s t w o g r o u p s b a s e d o n t h e

a v a i l a b l e i n f o r m a t i o n f r o m A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 7 )

. A s t h m a t i c p o p u l a t i o n a g e s 6 t o 1 7 = 1 0

. 7 0 % o f p o

p u l a t i o n a g e s 6 t o 1 7 a n d a s t

h m a t i c p o p u l a t i o n a g e 1 8 = 7

. 1 9 % o f p o

p u l a t i o n

a g e 1 8

. T h e A m

e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 7 ) e s t i m a t e s a s t h m a p r e v a l e n c e f o r c h i l d r e n 5

- 1 7 a n d a d u l t s 1 8

- 4 4 a t 1 0

. 7 0 % a n d 7

. 1 9 % r e s p e c t i v e l y ( b a s e d o n d a t a f

r o m t h e 2 0 0 8 N a t i o n a l

H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y )

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , S h o r t n e s s o f B r e a t h

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e o d d s r a ti o ( 1

. 1 3 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 0

. 8 6

- 1

. 4 8 ) f

o r a 1 0

. 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n c u r r e n t

- d a y

c o n c e n t r a ti o n o f P M 2

. 5 ( M a r e t a l

. , 2 0 0 4

, T a

b l e 7 )

.

I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y s h o r t n e s s o f b r e a t h r a t e p e r p e r s o n = 7

. 4 %

. M a r e t a l

. ( 2 0 0 4 ) d i d n o t r e p o r t

t h e i n c i d e n c e r a t e f o r e a c h t y p e o f a s t h m a e x a c e r b a t i o n

. T h e d a i l y r a t e o f s h o r t

n e s s o f b r e a t h f r o m O s t r o e t a l

. ( 2 0 0 1

, p

. 2 0 2 ) i

s a p p l i e d h e r e

.

P o p u l a t i o n : S e e t

h e p o p u l a t i o n d e s c r i p t i o n f o r “ A s t h m a E x a c e r b a t i o n , C o u g h ” f r o m M a r e t a l

. ( 2 0 0 4 )

.

E

. 6

. 2 O s t r

o e t a l

. ( 2 0 0 1 )

O s t r o e t a l

. ( 2 0 0 1 ) s t

u d i e d t h e r e l a ti o n b e t w e e n a i r p o l l u ti o n i n L o s A n g e l e s a n d a s t h m a

e x a c e r b a ti o n i n A f r i c a n

- A m e r i c a n c h i l d r e n ( 8 t o 1 3 y

e a r s o l d ) f r o m A u g u s t t o N o v e m b e r 1 9 9 3

. T h e y u s e d a i r q u a l i t y d a t a f o r P M 1 0 , P M 2

. 5 , N O 2 , a n

d O 3 i n a l o g i s ti c r e g r e s s i o n m o d e l w i t h

c o n t r o l f o r a g e , i n c o m e , ti m e t r e n d s , a n d t e m p e r a t u r e

- r e l a t e d w e a t h e r e f f e c t s

. T h e a u t h o r s n o t e

t h a t t h e r e w e r e 2 6 d a y

s i n w h i c h P M 2

. 5 c o n c e n t r a ti o n s w e r e r e p o r t e d h i g h e r t h a n P M 1 0

c o n c e n t r a ti o n s

. T h e m a j o r i t y o f r e s u l t s t h e a u t h o r s r e p o r t e d w e r e b a s e d o n t

h e f u l l d a t a s e t

. T h e s e r e s u l t s w e r e u s e d f o r t h e b a s i s f o r t h e C

- R f u n c ti o n s

. A s t h m a s y m p t o m e n d p o i n t s w e r e d e f i n e d i n t w o w a y s : “ p r o b a b i l i t y o f a d a y w i t h s y m p t o m s ” a n d “ o n s e t o f s y m p t o m e p i s o d e s ”

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 2 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s N e w o n s e t o f a s y m p t o m e p i s o d e w a s d e f i n e d a s a d a y w i

t h s y m p t o m s f o l l o w e d b y a s y m p t o m

f r e e d a y

.

T h e a u t h o r s f o u n d c o u g h p r e v a l e n c e a s s o c i a t e d w i t h P M 1 0 a n d P M 2

. 5 a n d c o u g h i n c i d e n c e

a s s o c i a t e d w i t h P M 2

. 5 , P M 1 0 , a n

d N O 2 . O z o n e w a s n o t s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h c o u g h

a m o n g a s t h m a ti c s

. T h e a u t h o r s f o u n d t h a t b o t h t h e p r e v a l e n t a n d i n c i d e n t e p i s o d e s o f s h o r t n e s s

o f b r e a t h w e r e a s s o c i a t e d w i t h P M 2

. 5 a n d P M 1 0 . N e i t h e r o z o n e n o r N O 2 w e r e s i

g n i f i c a n t l y

a s s o c i a t e d w i t h s h o r t n e s s o f b r e a t h a m o n g a s t h m a ti c s

. T h e a u t h o r s f o u n d b o t h t h e p r e v a l e n c e

a n d i n c i d e n c e o f w h e e z e a s s o c i a t e d w i t h P M 2

. 5 , P M 1 0 , a n

d N O 2 . O z o n e w a s n o t s i g n i f i c a n t l y

a s s o c i a t e d w i t h w h e e z e a m o n g a s t h m a ti c s

.

T h e d e r i v e d h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s a r e b a s e d o n t

h e r e s u l t s o f s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l s l o o k i n g a t

t h e p r o b a b i l i t y o f s y m p t o m s

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , C o u g h

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n a n o d d s r a ti

o o f 1

. 0 3 ( 9 5 % C I 0

. 9 8

- 1

. 0 7 ) f

o r a
3 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n 1 2

- h o u r a v e r a g e P M 2

. 5 c o n c e n t r a ti o n ( O s t r o e t a l

. , 2 0 0 1

, T a

b l e 4

, p

. 2 0 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : d a i

l y c o u g h r a t e p e r p e r s o n ( O s t

r o e t a l

. , 2 0 0 1

, p

. 2 0 2 ) = 0

. 1 4 5

P o p u l a t i o n : T h e s t

u d y r e p o r t e d r e s u

l t s f o r A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e s 8

- 1 3

. F o r

c o m p a r a b i l i t y t o o t h e r s t u d i e s , w e a p p l y t h e r e s u l t s t o t h e A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n o f a g e s 6 t o 1 8

. W e t r e a t t h i s a s t w o g r o u p s b a s e d o n t h e a v a i l a b l e i n f o r m a t i o n f r o m A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 9 )

. A s t h m a t i c A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e s 6 t o 1 7 = 1 7

. 7 6 % o f

A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e s 6 t o 1 7 a n d a s t

h m a t i c A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e 1 8 = 7

. 5 2 % o f A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e 1 8

. T h e A m

e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 9 )

e s t i m a t e s a s t h m a p r e v a l e n c e f o r c h i l d r e n 5

- 1 7 a n d a d

u l t s 1 8

- 4 4 a t 1 7

. 7 6 % a n d 7

. 5 2 % r e s p e c t i v e l y ( b a s e d o n d a t a f

r o m t h e 2 0 0 8 N a t i o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y )

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , S h o r t n e s s o f B r e a t h

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n a n o d d s r a ti

o o f 1

. 0 8 ( 9 5 % C I 1

. 0 0

- 1

. 1 7 ) f

o r a
3 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n 1 2

- h o u r a v e r a g e P M 2

. 5 c o n c e n t r a ti o n ( O s t r o e t a l

. , 2 0 0 1

, T a

b l e 4

, p

. 2 0 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : d a i

l y s h o r t n e s s o f b r e a t h r a t e p e r p e r s o n ( O s t

r o e t a l

. , 2 0 0 1

, p

. 2 0 2 ) = 0

. 0 7 4

P o p u l a t i o n : T h e s t

u d y r e p o r t e d r e s u

l t s f o r A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e s 8

- 1 3

. F o r

c o m p a r a b i l i t y t o o t h e r s t u d i e s , w e a p p l y t h e r e s u l t s t o t h e A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n o f a g e s 6 t o 1 8

. W e t r e a t t h i s a s t w o g r o u p s b a s e d o n t h e a v a i l a b l e i n f o r m a t i o n f r o m A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 9 )

. A s t h m a t i c A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e s 6 t o 1 7 = 1 7

. 7 6 % o f

A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e s 6 t o 1 7 a n d a s t

h m a t i c A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e 1 8 = 7

. 5 2 % o f A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e 1 8

. T h e A m

e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 9 )

e s t i m a t e s a s t h m a p r e v a l e n c e f o r c h i l d r e n 5

- 1 7 a n d a d

u l t s 1 8

- 4 4 a t 1 7

. 7 6 % a n d 7

. 5 2 % r e s p e c t i v e l y ( b a s e d o n d a t a f

r o m t h e 2 0 0 8 N a t i o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y )

.A p p e n d i x E : P a r t i c u l a t e M a t t e r H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 2 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s A s t h m a E x a c e r b a t i o n , W h e e z e

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n a n o d d s r a ti

o o f 1

. 0 6 ( 9 5 % C I 1

. 0 1

- 1

. 1 1 ) f

o r a
3 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n 1 2

- h o u r a v e r a g e P M 2

. 5 c o n c e n t r a ti o n ( O s t r o e t a l

. , 2 0 0 1

, T a

b l e 4

, p

. 2 0 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : d a i

l y w h e e z e r a t e p e r p e r s o n ( O s t

r o e t a l

. , 2 0 0 1

, p

. 2 0 2 ) = 0

. 1 7 3

P o p u l a t i o n : a s t

h m a t i c A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e s 8 t o 1 3 = 1 7

. 7 6 % o f A f

r i c a n

- A m e r i c a n

p o p u l a t i o n a g e s 8 t o 1 3

. ( D e s c r i

b e d a b o v e

. )

E

. 6

. 3 P o p e e t a l

. ( 1 9 9 1 )

U s i n g l o g i s ti c r e g r e s s i o n , P o p e e t a l

. ( 1 9 9 1 ) e s ti

m a t e d t h e i m p a c t o f P M 1 0 o n t

h e i n c i d e n c e o f a

v a r i e t y o f m i n o r s y m p t o m s i n 5 5 s u b j e c t s ( 3 4 “ s c h o o l

- b a s e d ” a n d 2 1 “ p a ti e n t

- b a s e d ” ) l i v i n g i n

t h e U t a h V a l l e y f r o m D e c e m b e r 1 9 8 9 t h r o u g h M a r c h 1 9 9 0

. T

h e c h i l d r e n i n t h e P o p e e t a l

. s t

u d y

w e r e a s k e d t o r e c o r d r e s p i

r a t o r y s y m p t o m s i n a d a i l y d i a r y

. W i t h t h i s i n f o r m a ti o n , t h e d a i l y

o c c u r r e n c e s o f u p p e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m s ( U R S ) a n d l o w e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m s ( L R S ) w e r e

r e l a t e d t o d a i l y P M 1 0 c o n c e n t r a ti o n s

. P o p e e t a l

. d e s c r i

b e U R S a s c o n s i s ti n g o f o n e o r m o r e o f

t h e f o l l o w i n g s y m p t o m s : r u n n y o r s t u f f y n o s e ; w e t c o u g h ; a n d b u r n i n g , a c h i n g , o r r e d e y e s

. L e v e l s o f o z o n e , N O 2 , a n d S O 2 w e r e r e p o r

t e d l o w d u r i n g t h i s p e r i o d

, a n d w e r e n o t i n c l u d e d i n

t h e a n a l y s i s

. T h e s a m p l e i n t h i s s t u d y i s r e l a ti v e l y s m a l l a n d i s m o s t r e p r e s e n t a ti v e o f t h e

a s t h m a ti c p o p u l a ti o n , r a t h e r t h a n t h e g e n e r a l p o p u l a ti o n

. T h e s c h o o l

- b a s e d s u b j e c t s ( r a n g i n g i n

a g e f r o m 9 t o 1 1 ) w e r e c h

o s e n b a s e d o n “

a p o s i ti v e r e s p o n s e t o o n e o r m o r e o f t h r e e q u e s ti o n s :

e v e r w h e e z e d w i t h o u t a c o l d

, w h e e z e d f o r 3 d a y s o r m o r e o u t o f t h e w e e k f o r a m o n t h o r l o n g e r ,

a n d / o r h a d a d o c t o r s a y t

h e ‘ c h i l d h a s a s t h m a ’ ( P o p e e t a l

. , 1 9 9 1

, p

. 6 6 9 )

. ” T

h e p a ti e n t

- b a s e d

s u b j e c t s ( r a n g i n g i n a g e f r o m 8 t o 7 2 ) w e r e r e c e i

v i n g t r e a t m e n t f o r a s t h m a a n d w e r e r e f e r r e d b y l o c a l p h y s i c i a n s

. R e g r e s s i o n r e s u l t s f o r t h e s c h o o l

- b a s e d s a m p l e ( P o p e e t a l

. , 1 9 9 1

, T a

b l e 5 )

s h o w P M 1 0 s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h b o t h u p p e r a n d l o w e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m s

. T h e

p a ti e n t

- b a s e d s a m p l e d i d n o t f i n d a s i g n i f i c a n t P M 1 0 e f f e c t

. T h e r e s u l t s f r o m t h e s c h o o l

- b a s e d

s a m p l e a r e u s e d h e r e

.

U p p e r R e s p i r

a t o r y S y m p t o m s

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r f o r a o n e μ g / m 3 c h a n g e i n P M 1 0 i s r e p o r t e d i n T a b l e 5

.

I n c i d e n c e R a t e : d a i

l y u p p e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m i n c i d e n c e r a t e p e r p e r s o n = 0

. 3 4 1 9 ( P o p e e t a l

. , 1 9 9 1

, T a b l e 2 )

P o p u l a t i o n : a s t

h m a t i c p o p u l a t i o n a g e s 9 t o 1 1 = 1 0

. 7 0 % o f p o

p u l a t i o n a g e s 9 t o 1 1

. ( T h e A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 7 ) e s t i m a t e s a s t h m a p r e v a l e n c e f o r c h i l d r e n a g e s 5 t o 1 7

a t 1 0

. 7 0 %

, b a s e d o n d a t a f

r o m t h e 2 0 0 8 N a t i o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y

. )A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 2 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

# A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

I n t h i s A p p e n d i x , w e p r e s e n t t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e o z o n e

- r e l a t e d a d v e r s e h e a l t h e f f e c t s

. E a c h s u b

- s e c ti o n h a s a t a b l e w i t h a b r i e f d e s c r i p ti o n o f e a c h h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n

a n d t h e u n d e r l y i n g p a r a m e t e r s

. F o l l o w i n g e a c h t a b l e , w e p r e s e n t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e

s t u d i e s a n d a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

N o t e t h a t A p p e n d i x C m a t h e m a ti c a l l y d e r i v e s t h e s t a n d a r d t y p e s o f h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s

e n c o u n t e r e d i n t h e e p i d e m i o l o g i c a l l i t e r a t u r e , s u c h a s , l o g

- l i n e a r , l o g i s ti c a n d l i n e a r , s o w e s i m p l y

n o t e h e r e t h e t y p e o f f u n c ti o n a l f o r m

. A n d A p p e n d i x D p r e s e n t s a d e s c r i p ti o n o f t h e s o u r c e s f o r

t h e i n c i d e n c e a n d p r e v a l e n c e d a t a u s e d i n t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s

.



### F

. 1 S h o r t

- t e r m M o r t a l i t y

T a b l e F

- 1 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n

o z o n e a n d s h o r t

- t e r m m o r t a l i t y

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e s t u d i e s a n d

a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

T a b l e F

- 1

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r O z o n e a n d S h o r

t

- T e r m M o r t a l i t y

E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e C o

P o l l M e t r i c B e t a S t d E r r F o r m N o t e s

N o n

A c c i d e n t a l B e l l e t a l

. 2 0 0 4 9 5 U S

c i t i e s 0

- 9 9 D 2 4 H o u r
M e a n 0

. 0 0 0 3 9 0 0

. 0 0 0 1 3 3 L o g

- l i n e a r W a r m s e a s o n

.

N o n

A c c i d e n t a l B e l l e t a l

. 2 0 0 4 9 5 U S

c i t i e s 0

- 9 9 D 2 4 H o u r
M e a n 0

. 0 0 0 5 2 0 0

. 0 0 0 1 2 8 L o g

- l i n e a r A l l y e a r

.

N o n

A c c i d e n t a l B e l l e t a l

. 2 0 0 4 9 5 U S

c i t i e s 0

- 9 9 D 8 H o u r
M a x 0

. 0 0 0 2 6 1 0

. 0 0 0 0 8 9 L o g

- l i n e a r W a r m s e a s o n

. 8

- h o u r m a x f r o m 2 4

- h o u r

m e a n

.

A l l C a u s e B e l l e t a l

. 2 0 0 5 U S & n o n

U S 0

- 9 9 D 2 4 H o u r
M e a n 0

. 0 0 1 5 0 0 0

. 0 0 0 4 0 1 L o g

- l i n e a r W a r m s e a s o n

.

A l l C a u s e B e l l e t a l

. 2 0 0 5 U S & n o n

U S 0

- 9 9 D 8 H o u r
M a x 0

. 0 0 0 7 9 5 0

. 0 0 0 2 1 2 L o g

- l i n e a r W a r m s e a s o n

. 8

- h o u r m a x f r o m 2 4

- h o u r

m e a n

.

C a r d i o

p u l m o n a r y H u

a n g e t a l

. 2 0 0 5 1 9 U S

c i t i e s 0

- 9 9 D 2 4 H o u r
M e a n 0

. 0 0 1 2 5 0 0

. 0 0 0 3 9 8 L o g

- l i n e a r W a r m s e a s o n

.

C a r d i o

p u l m o n a r y H u

a n g e t a l

. 2 0 0 5 1 9 U S

c i t i e s 0

- 9 9 D 8 H o u r
M a x 0

. 0 0 0 8 1 3 0

. 0 0 0 2 5 9 L o g

- l i n e a r W a r m s e a s o n

. 8

- h o u r m a x f r o m 2 4

- h o u r

m e a n

.A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 2 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e C o

P o l l M e t r i c B e t a S t d E r r F o r m N o t e s

N o n

A c c i d e n t a l I t o a n d

T h u r s t o n 1 9 9 6 C h i c a g o ,

I L 1 8

- 9 9 P M

1 0 D 1 H o u

r
M a x 0

. 0 0 0 6 3 4 0

. 0 0 0 2 5 1 L o g

- l i n e a r

N o n

A c c i d e n t a l I t o e t a l

. 2 0 0 5 0

- 9 9 D 1 H o u r
M a x 0

. 0 0 0 4 0 0 0

. 0 0 0 0 6 6 L o g

- l i n e a r 1

- h o u r m a x

.

N o n

A c c i d e n t a l I t o e t a l

. 2 0 0 5 0

- 9 9 D 2 4 H o u r
M e a n 0

. 0 0 1 7 5 0 0

. 0 0 0 3 5 7 L o g

- l i n e a r W a r m s e a s o n

. 2 4

- h o u r

m e a n

.

N o n

A c c i d e n t a l I t o e t a l

. 2 0 0 5 0

- 9 9 D 8 H o u r
M a x 0

. 0 0 1 1 7 3 0

. 0 0 0 2 3 9 L o g

- l i n e a r W a r m s e a s o n

. 8

- h o u r m a x f r o m 2 4

- h o u r

m e a n

.

N o n

A c c i d e n t a l I t o e t a l

. 2 0 0 5 0

- 9 9 D 8 H o u r
M a x 0

. 0 0 0 5 3 2 0

. 0 0 0 0 8 8 L o g

- l i n e a r 8

- h o u r m a x f r o m 1

- h o u r

m a x

.

A l l C a u s e L e v y e t a l

. 2 0 0 5 U S a n d

n o n

- U S 0

- 9 9 D 1 H o u r
M a x 0

. 0 0 0 8 4 1 0

. 0 0 0 1 3 4 L o g

- l i n e a r W a r m s e a s o n

.

A l l C a u s e L e v y e t a l

. 2 0 0 5 U S a n d

n o n

- U S 0

- 9 9 D 8 H o u

r M a x 0

. 0 0 1 1 1 9 0

. 0 0 0 1 7 9 L o g

- l i n e a r W a r m s e a s o n

. 8

- h o u r m a x f r o m 1

- h o u r

m a x

.

N o n

A c c i d e n t a l M o o l g a v k a r

e t a l

. 1 9 9 5 P h i l a

. , P A 0

- 9 9 D 2 4 H o u r
M e a n 0

. 0 0 1 3 9 8 0

. 0 0 0 2 6 6 L o g

- l i n e a r W a r m s e a s o n

.

N o n

A c c i d e n t a l M o o l g a v k a r

e t a l

. 1 9 9 5 P h i l a

. , P A 0

- 9 9 T S P

, S O 2 D 2 4 H o u

r
M e a n 0

. 0 0 1 3 8 9 0

. 0 0 0 3 7 3 L o g

- l i n e a r W a r m s e a s o n

.

N o n

A c c i d e n t a l M o o l g a v k a r

e t a l

. 1 9 9 5 P h i l a

. , P A 1 8

- 9 9 T S P

, S O 2 D 2 4 H o u

r
M e a n 0

. 0 0 0 6 1 1 0

. 0 0 0 2 1 6 L o g

- l i n e a r

N o n

A c c i d e n t a l S a m e t e t a l

. 1 9 9 7 P h i l a

. , P A 1 8

- 9 9 C O

, N O 2

, S O 2

, T S P D 2 4 H o u

r
M e a n 0

. 0 0 0 9 3 6 0

. 0 0 0 3 1 2 L o g

- l i n e a r

N o n

A c c i d e n t a l S c h w a r t z 2 0 0 5 1 4 U S

c i t i e s 0

- 9 9 D 1 H o u r
M a x 0

. 0 0 0 3 7 0 0

. 0 0 0 1 3 0 L o g i s t i c W a r m s e a s o n

.

N o n

A c c i d e n t a l S c h w a r t z 2 0 0 5 1 4 U S

c i t i e s 0

- 9 9 D 8 H o u r
M a x 0

. 0 0 0 4 2 6 0

. 0 0 0 1 5 0 L o g i s t i c W a r m s e a s o n

. 8

- h o u r m a x f r o m 1

- h o u r

m a x

.

F

. 1

. 1 B e l l e t a l

. ( 2 0 0 4 )

O z o n e h a s b e e n a s s o c i

a t e d w i t h v a r i o u s a d v e r s e h e a l t h e f f e c t s , i n c l u d i n g i n c r e a s e d r a t e s o f

h o s p i t a l a d m i s s i o n s a n d e x a c e r b a ti o n o f r e s p i r a t o r y i l l n e s s e s

. A l t h o u g h n u m e r o u s ti m e

- s e r i e s

s t u d i e s h a v e e s ti m a t e d a s s o c i a ti o n s b e t w e e n d a y

- t o

- d a y v a r i a ti o n i n o z o n e l e v e l s a n d m o r t a l i t y

c o u n t s , r e s u l t s h a v e b e e n i n c o n c l u s i v e

. T h e a u t h o r s i n v e s ti g a t e d w h e t h e r s h o r t

- t e r m ( d a i l y a n d

w e e k l y ) e x p o s u r e t o a m b i e n t o z o n e i s a s s o c i a t e d w i t h m o r t a l i t y i n t h e U n i t e d S t a t e s

. U s i

n g

a n a l y ti c a l m e t h o d s a n d d a t a b a s e s d e v e l o p e d f o r t h e N a ti o n a l M o r b i d i t y , M o r t a l i t y , a n d A i r
P o l l u ti o n S t u d y , t h e y e s ti m a t e d a n a ti o n a l a v e r a g e r e l a ti v e r a t e o f m o r t a l i t y a s s o c i a t e d w i t h s h o r t

-A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 2 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s t e r m e x p o s u r e t o a m b i e n t o z o n e f o r 9 5 l a r g e U S u r b a n c o m m u n i ti e s f r o m 1 9 8 7

- 2 0 0 0

. T

h e

a u t h o r s u s e d d i s t r i b u t e d

- l a g m o d e l s f o r e s ti m a ti n g c o m m u n i t y

- s p e c i f i c r e l a ti v e r a t e s o f m o r t a l i t y

a d j u s t e d f o r ti m e

- v a r y i n g c o n f o u n d e r s ( p a r ti c u l a t e m a t t e r , w e a t h e r , s e a s o n a l i t y , a n d l o n g

- t e r m

t r e n d s ) a n d h i e r a r c h i c a l m o d e l s f o r c o m b i n i n g r e l a ti v e r a t e s a c r o s s c o m

m u n i ti e s t o e s ti m a t e a

n a ti o n a l a v e r a g e r e l a ti v e r a t e , t a k i n g i n t o a c c o u n t s p a ti a l h e t e r o g e n e i t y

. A 1 0

- p p b i

n c r e a s e i n t h e

p r e v i o u s w e e k ' s o z o n e w a s a s s o c i a t e d w i t h a 0

. 5 2 % i n c r e a s e i n d a i l y m o r t a l i t y ( 9 5 % p o s t e r i

o r i n t e r v a l [ P I ]

, 0

. 2 7 %

- 0

. 7 7 % ) a n

d a 0

. 6 4 % i n c r e a s e i n c a r d i o v a s c u l a r a n d r e s p i r a t o r y m o r t a l i t y ( 9 5 % P I

, 0

. 3 1 %

- 0

. 9 8 % )

. E f

f e c t e s ti m a t e s f o r a g g r e g a t e o z o n e d u r i n g t h e p r e v i o u s w e e k w e r e l a r g e r t h a n f o r m o d e l s c o n s i d e r i n g o n l y a s i n g l e d a y ' s e x p o s u r e

. R e s u l t s w e r e r o b u s t t o

a d j u s t m e n t f o r p a r ti c u l a t e m a t t e r , w e a t h e r , s e a s o n a l i t y , a n d l o n g

- t e r m t r e n d s

. T h e s e r e s u l t s i n d i c a t e a s t a ti s ti c a l l y s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n b e t w e e n s h o r t

- t e r m c h a n g e s i n o z o n e a n d m o r t a l i t y

o n a v e r a g e f o r 9 5 l a r g e U S u r b a n c o m m u n i ti e s , w h i c h i n c l u d e a b o u t 4 0 % o f t h e t o t a l U S

p o p u l a ti o n

.

N o n

- A c c i d e n t a l M o r t a l i t y

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n t

h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 0 3 9 0 8 ) a n

d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 0 1 3

- 1

. 0 0 6 5 ) a s s o c i

a t e d w i t h a 1 0 p p b i n c r e a s e i n d a i l y a v e r a g e o z o n e ( B e l l e t a l

. , 2 0 0 4

, p

. 2 3 7 6 )

.

F

. 1

. 2 B e l l e t a l

. ( 2 0 0 5 )

A l t h o u g h m a n y ti m e

- s e r i e s s t u d i e s o f o z o n e a n d m o r t a l i t y h a v e i d e n ti f i e d p o s i ti v e a s s o c i a ti o n s ,

o t h e r s h a v e y i e l d e d n u l l o r i n c o n c l u s i v e r e s u l t s , m a k i n g t h e r e s u l t s o f t h e s e s t u d i e s d i f f i c u l t t o i n t e r p r e t

. T h e a u t h o r s p e r f o r m e d a m e t a

- a n a l y s i s o f 1 4 4 e f f e c t e s ti m a t e s f r o m 3 9 ti m e

- s e r i e s

s t u d i e s , a n d e s ti m a t e d p o o l e d e f f e c t s b y l a g s , a g e g r o u p s , c a u s e

- s p e c i f i c m o r t a l i t y , a n d

c o n c e n t r a ti o n m e t r i c s

. T h e y c o m p a r e d r e s u l t s w i t h p o o l e d e s ti m a t e s f r o m t h e N a ti o n a l

M o r b i d i t y , M o r t a l i t y , a n d A i r P o l l u ti o n S t u d y ( N M M A P S )

, a ti m e

- s e r i e s s t u d y o f 9 5 l a r g e U

. S

.

u r b a n c e n t e r s f r o m 1 9 8 7 t o 2 0 0 0

. B o t

h m e t a

- a n a l y s i s a n d N M M A P S r e s u l t s p r o v i d e d s t r o n g

e v i d e n c e o f a s h o r t

- t e r m a s s o c i a ti o n b e t w e e n o z o n e a n d m o r t a l i t y , w i t h l a r g e r e f f e c t s f o r

c a r d i o v a s c u l a r a n d r e s p i r a t o r y m o r t a l i t y , t h e e l d e r l y , a n d c u r r e n t

- d a y o z o n e e x p o s u r e

. I n b o t h

a n a l y s e s , r e s u l t s w e r e i n s e n s i ti v e t o a d j u s t m e n t f o r p a r ti c u l a t e m a t t e r a n d m o d e l s p e c i f i c a ti o n s

. I n

t h e m e t a

- a n a l y s i s , a 1 0

- p p b i n c r e a s e i n d a i l y o z o n e a t s i n g l e

- d a y o r 2

- d a y a v

e r a g e o f l a g s 0

, 1

,

o r 2 d a y s w a s a s s o c i a t e d w i t h a n 0

. 8 7 % i n c r e a s e i n t o t a l m o r t a l i t y ( 9 5 % p o s t e r i

o r i n t e r v a l = 0

. 5 5 % t o 1

. 1 8 % )

, w

h e r e a s t h e l a g 0 N M M A P S e s ti m a t e i s 0

. 2 5 % ( 0

. 1 2 % t o 0

. 3 9 % )

. S e v

e r a l

f i n d i n g s i n d i c a t e p o s s i b l e p u b l i c a ti o n b i a s : m e t a

- a n a l y s i s r e s u l t s w e r e c o n s i s t e n t l y l a r g e r t h a n

t h o s e f r o m N M M A P S ; m e t a

- a n a l y s i s p o o l e d e s ti m a t e s a t l a g s 0 o r 1 w e r e l

a r g e r w h e n o n l y a

s i n g l e l a g w a s r e p o r t e d t h a n w h e n e s ti m a t e s f o r m u l ti p l e l a g s w e r e r e p o r

t e d ; a n d h e t e r o g e n e i t y o f

c i t y

- s p e c i f i c e s ti m a t e s i n t h e m e t a

- a n a l y s i s w e r e l a r g e r t h a n w i t h N M M A P S

.

A l l

- C a u s e M o r

t a l i t y

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n t

h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 0 8 7 3 8 ) a n

d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 0 5 5

- 1

. 0 1 1 9 ) a s s o c i

a t e d w i t h a 1 0 p p b i n c r e a s e i n d a i l y a v e r a g e o z o n e ( B e l l e t a l

. , 2 0 0 5

, T a b l e 6 )

.A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 2 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s F

. 1

. 3 H u a n g e t a l

. ( 2 0 0 5 )

T h e a u t h o r s d e v e l o p e d B a y e s i a n h i e r a r c h i c a l d i s t r i b u t e d l a g m o d e l s f o r e s ti m a ti n g a s s o c i a ti o n s b e t w e e n d a i l y v a r i a ti o n s i n s u m m e r o z o n e l e v e l s a n d d a i l y v a r i a ti o n s i n c a r d i o v a s c u l a r a n d

r e s p i r a t o r y ( C V D R E S P ) m o r t a l i t y c o u n t s f o r 1 9 l a r g e U

. S

. c i ti e s i n c l u d e d i n t h e N a ti o n a l

M o r b i d i t y , M o r t a l i t y a n d A i r P o l l u ti o n S t u d y ( N M M A P S ) f o r t h e s u m m e r s o f 1 9 8 7

– 1 9 9 4

. I n

t h e f i r s t s t a g e , t h e y d e f i n e d a s e m i

- p a r a m e t r i c d i s t r i b u t e d l a g P o i s s o n r e g r e s s i o n m o d e l t o

e s ti m a t e c i t y

- s p e c i f i c r e l a ti v e r a t e s o f C V D R E S P m o r t a l i t y a s s o c i a t e d w i t h s h o r t

- t e r m e x p o s u r e

t o s u m m e r o z o n e

. I n t h e s e c o n d s t a g e , t h e y s p e c i f i e d a c l a s s o f d i s t r i b u ti o n s f o r t h e t r u e c i t y

s p e c i f i c r e l a ti v e r a t e s t o e s ti m a t e a n o v e r a l l e f f e c t b y t a k i n g i n t o a c c o u n t t h e v a r i a b i l i t y w i t h i n a n d

a c r o s s c i ti e s

. T h e y p e r f o r m e d t h e c a l c u l a ti o n s w i t h r e s p e c t t o s e v

e r a l r a n d o m e f f e c t s d i s t r i b u ti o n s ( n o r m a l

, t

- s t u d e n t

, a n d m i x t u r e o f n o r m a l )

, t h u s r e l a x i n g t h e c o m m o n a s s u m p ti o n o f

a t w o

- s t a g e n o r m a l

– n o r m a l h i e r a r c h i c a l m o d e l

. T h e y a s s e s s e d t h e s e n s i ti v i t y o f t h e r e s u l t s t o : ( i )

l a g s t r u c t u r e f o r o z o n e e x p o s u r e ; ( i i ) d e g r e e o f a d j u s t m e n t f o r l o n g

- t e r m t r e n d s ; ( i i i ) i n c l u s i o n o f

o t h e r p o l l u t a n t s i n t h e m o d e l ; ( i v ) h e a t w a v e s ; ( v ) r a n d o m e f f e c t s d i s t r i b u ti o n s ; a n d ( v i ) p r i o r h y p e r p a r a m e t e r s

. O n a v e r a g e a c r o s s c i ti e s , t h e a u t h o r s f o u n d t h a t a 1 0 p p b i n c r e a s e i n s u m m e r

o z o n e l e v e l o v e r t h e p r e v i o u s w e e k i s a s s o c i a t e d w i t h a 1

. 2 5 p e r c e n

t i n c r e a s e i n C V D R E S P

m o r t a l i t y ( 9 5 p e r c e n t p o s t e r i o r r e g i o n s : 0

. 4 7

, 2

. 0 3 )

. T

h e r e l a ti v e r a t e e s ti m a t e s a r e a l s o p o s i ti v e

a n d s t a ti s ti c a l l y s i g n i f i c a n t a t l a g s 0

, 1 a n d 2

. T h e y f o u n d t h a t a s s o c i a ti o n s b e t w e e n s u m m e r o z o n e

a n d C V D R E S P m o r t a l i t y a r e s e n s i ti v e t o t h e c o n f o u n d i n g a d j u s t m e n t f o r P M 1 0 , b u t a r e r o b u s t t o : ( i ) t h e a d j u s t m e n t f o r l o n g

- t e r m t r e n d s , o t h e r g a s e o u s p o l l u t a n t s ( N O 2 , S O 2 a n d C O ) ; ( i i ) t h e

d i s t r i b u ti o n a l a s s u m p ti o n s a t t h e s e c o n d s t a g e o f t h e h i e r a r c h i c a l m o d e l ; a n d ( i i i ) t h e p r i o r d i s t r i b u ti o n s o n a l l u n kn o w n p a r a m e t e r s

.

C a r d i o p u l m o n a r y M o r t a l i t y

A s s u m i n g a 1 0 p p b c h a n g e i n o z o n e , H u a n g e t a l

. ( 2 0 0 5

, T a

b l e 1 ) r e p o r t e d a 1

. 2 5 % c h

a n g e i n C V D R E S P m o r t a l i t y w i t h a 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l o f 0

. 4 7 % t o 2

. 0 3 %

.

N o t e t h a t H u a n g e t a l

. ( 2 0 0 5

, p

. 5 4 9 ) d e f

i n e C V D R E S P a s i n c l u d i n g I C D

- 9 c o d e s : 3 9 0

- 4 4 8

, 4 8 0

- 4 8 7

, 4 9 0

- 4 9 6

, a n

d 5 0 7

. T h i s d i f f e r s s o m e w h a t f r o m t h e t h e d e f i n i ti o n o f " c a r d i o p u l m o n a r y "

m o r t a l i t y i n B e n M A P

- - d e f i n e d a s I C D

- 9 c o d e s 4 0 1

- 4 4 0 a n

d 4 6 0

- 5 1 9

.

F

. 1

. 4 L e v y e t a l

. ( 2 0 0 5 )

T h e a u t h o r s c o n d u c t e d a n e m p i r i c B a y e s m e t a r e g r e s s i o n t o e s ti m a t e t h e o z o n e e f f e c t o n

m o r t a l i t y , a n d t o a s s e s s w h e t h e r t h i s e f f e c t v a r i e s a s a f u n c ti o n o f h y p o t h e s i z e d c o n f o u n d e r s o r

e f f e c t m o d i f i e r s

. T h e y g a t h e r e d 7 1 ti m e

- s e r i e s s t u d i e s r e l a ti n g o z o n e t o a l l

- c a u s e m o r t a l i t y , a n d

t j e y s e l e c t e d 4 8 e s ti m a t e s f r o m 2 8 s t u d i e s f o r t h e m e t a r e g r e s s i o n

. M e t a r e g r e s s i o n c o v a r i a t e s i n c l u d e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n o z o n e c o n c e n t r a ti o n s a n d c o n c e n t r a ti o n s o f o t h e r a i r p o l l u t a n t s , p r o x i e s f o r p e r s o n a l e x p o s u r e

- a m b i e n t c o n c e n t r a ti o n r e l a ti o n s h i p s , a n d t h e s t a ti s ti c a l m e t h o d s

u s e d i n t h e s t u d i e s

. F o r t h e m e t a r e g r e s s i o n , t h e y a p p l i e d a h i e r a r c h i c a l l i n e a r m o d e l w i t h kn o w n l e v e l

- 1 v a r i a n c e s

. T h e a u t h o r s e s ti m a t e d a g r a n d m e a n o f a 0

. 2 1 % i

n c r e a s e ( 9 5 % c o n

f i d e n c e i n t e r v a l = 0

. 1 6

- 0

. 2 6 % ) i

n m o r t a l i t y p e r 1 0

- m i c r o g / m i n c r e a s e o f 1

- h o u r m a x i m u m o z o n e ( 0

. 4 1 %

i n c r e a s e p e r 1 0 p p b ) w i

t h o u t c o n t r o l l i n g f o r o t h e r a i r p o l l u t a n t s

. I n t h e m e t a r e g r e s s i o n , a i r

-A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 2 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s c o n d i ti o n i n g p r e v a l e n c e a n d l a g ti m e w e r e t h e s t r o n g e s t p r e d i c t o r s o f b e t w e e n

- s t u d y v a r i a b i l i t y

. A i r p o l l u ti o n c o v a r i a t e s y i e l d e d i n c o n s i s t e n t f i n d i n g s i n r e g r e s s i o n m o d e l s , a l t h o u g h c o r r e l a ti o n

a n a l y s e s i n d i c a t e d a p o t e n ti a l i n f l u e n c e o f s u m m e r ti m e P M 2

. 5 .

A l l

- C a u s e M o r

t a l i t y

L e v y e t a l

. ( 2 0 0 5

, T a

b l e 1 ) r e p o r t e d a 0

. 4 3 % c h

a n g e i n a l l

- c a u s e m o r t a l i t y w i t h a 9 5 %

c o n f i d e n c e i n t e r v a l o f 0

. 2 9 % t o 0

. 5 6 % a s s o c i

a t e d w i t h a 1 0 μ g / m 3 c h a n g e i n o z o n e

. W e

c o n v e r t e d μ g / m 3 t o p p b w i t h a n a s s u m e d r e l a ti o n s h i p o f 1

. 9 6 μ g / m 3 p e r 1

. 0 p p b

.

F

. 1

. 5 I t o a n d T h u r

s t o n ( 1 9 9 6 )

I n t h i s s t u d y , r a c e , g e n d e r , a n d c a u s e

- s p e c i f i c c o u n t s o f d a i l y m o r t a l i t y i n C o o k C o u n t y , I l l i n o i s ( w h i c h e n c o m p a s s e s t h e c i t y o f C h i c a g o ) d u r i n g 1 9 8 5

- 1 9 9 0 w e r e a n

a l y z e d t o d e t e r m i n e i f t h e r e

w a s a n y h e t e r o g e n e i t y i n a i r p o l l u ti o n / w e a t h e r / m o r t a l i t y a s s o c i a ti o n s a c r o s s t h e s e v a r i o u s

p o p u l a ti o n s u b c a t e g o r i e s

. S e a s o n a l c r o s s

- c o r r e l a ti o n s b e t w e e n m o r t a l i t y a n d e n v i r o n m e n t a l

v a r i a b l e s f i r s t w e r e e x a m i n e d t o i d e n ti f y a p p r o p r i a t e l a g s t r u c t u r e s

. O f t h e p o l l u ti o n v a r i a b l e s

c o n s i d e r e d

- - P M 1 0 , o z

o n e , C O

, S O 2 , a n

d v i s u a l r a n g e

- d e r i v e d e x ti n c ti o n c o e f f i c i e n t

- - b o t h

P M 1 0 a n d o z o n e s h o w e d s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s w i t h s a m e

- d a y a n d n e x t

- d a y m o r t a l i t y

. T h e

P o i s s o n r e g r e s s i o n m o d e l s e m p l o y e d i n c l u d e d s e a s o n a l c y c l e s ( s i n e / c o s i n e s e r i e s )

, s q u a r e a n d

l i n e a r t e r m s o f l a g g e d t e m p e r a t u r e , t r e n d l i n e , d a y

- o f

- w e e k d u m m y v a r i a b l e s , a n d t h e a v e r a g e o f

t h e s a m e d a y ' s a n d p r e v i o u s d a y ' s P M 1 0 o r o z o n e

.

T h e a u t h o r s r e p o r t e d a s i g n i f i c a n t r e l a ti o n s h i p f o r o z o n e a n d P M 1 0 w i t h b o t h p o l l u t a n t s i n t h e

m o d e l ; n o s i g n i f i c a n t e f f e c t s w e r e f o u n d f o r S O 2 a n d C O

. I n s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l s t h e e f f e c t s

w e r e s l i g h t l y l a r g e r

. T h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n f o r o z o n e i s b a s e d o n r e s u

l t s f r o m t h e c o

- p o l l u t a n t

m o d e l s

.

N o n

- A c c i d e n t a l M o r t a l i t y

F o r a c o

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h P M 1 0 , t h e o z o n e c o e f f i c i e n t ( 0

. 0 0 0 6 3 4 ) a n

d s t a n d a r d e r r o r ( 0

. 0 0 0 2 5 1 ) w e r e o b t a i

n e d d i r e c t l y f r o m t h e a u t h o r b e c a u s e t h e p u b l i s h e d p a p e r r e p o r t e d

i n c o r r e c t i n f o r m a ti o n

.

F

. 1

. 6 I t o e t a l

. ( 2 0 0 5 )

T h e a u t h o r s c o n d u c t e d a r e v i e w a n d m e t a

- a n a l y s i s o f s h o r t

- t e r m o z o n e m o r t a l i t y s t u d i e s , i d e n ti f i e d u n r e s o l v e d i s s u e s , a n d c o n d u c t e d a n a d d i ti o n a l ti m e

- s e r i e s a n a l y s i s f o r 7 U

. S

. c i ti e s ( C h i c a g o , D e t r o i t

, H o u s t o n , M i n n e a p o l i s

- S t

. P a u l

, N e w Y o r k C i t y , P h i l a d e l p h i a , a n d S t

. L o u i s )

. T h e y f o u n d a c o m b i n e d e s ti m a t e o f 0

. 3 9 % ( 9 5 % c o n

f i d e n c e i n t e r v a l = 0

. 2 6

- 0

. 5 1 % ) p e r 1 0

- p p b

i n c r e a s e i n 1

- h o u r d a i l y m a x i m u m o z o n e f o r t h e a l l

- a g e n o n a c c i d e n t a l c a u s e / s i n g l e p o l l u t a n t

m o d e l ( 4 3 s t u d i e s )

. A d j u s ti n g f o r t h e f u n n e l p l o t a s y m m e t r y r e s u l t e d i n a s l i g h t l y r e d u c e d

e s ti m a t e ( 0

. 3 5 % ; 0

. 2 3

- 0

. 4 7 % )

. I n a s u

b s e t f o r w h i c h p a r ti c u l a t e m a t t e r ( P M ) d a t a w e r e

a v a i l a b l e ( 1 5 s t u d i e s )

, t h e c o r r e s p o n d i n g e s ti m a t e s w e r e 0

. 4 0 % ( 0

. 2 7

- 0

. 5 3 % ) f

o r o z o n e a l o n eA p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 3 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a n d 0

. 3 7 % ( 0

. 2 0

- 0

. 5 4 % ) w i

t h P M i n m o d e l

. T h e e s ti m a t e s f o r w a r m s e a s o n s w e r e g e n e r a l l y l a r g e r t h a n t h o s e f o r c o l d s e a s o n s

. T h e a d d i ti o n a l ti m e

- s e r i e s a n a l y s i s f o u n d t h a t i n c l u d i n g P M i n

t h e m o d e l d i d n o t s u b s t a n ti a l l y r e d u c e t h e o z o n e r i s k e s ti m a t e s

. H o w e v e r , t h e d i f f e r e n c e i n t h e

w e a t h e r a d j u s t m e n t m o d e l c o u l d r e s u l t i n a 2

- f o l d d i f f e r e n c e i n r i s k e s ti m a t e s ( e g , 0

. 2 4 % t o 0

. 4 9 % i n m u l ti c i t y c o m b i n e d e s ti m a t e s a c r o s s a l t e r n a ti v e w e a t h e r m o d e l s f o r t h e o z o n e

- o n l y a l l

y e a r c a s e )

. T h e a u t h o r s c o n c l u d e d t h a t t h e r e s u l t s s u g g e s t s h o r t

- t e r m a s s o c i a ti o n s b e t w e e n o z o n e

a n d d a i l y m o r t a l i t y i n t h e m a j o r i t y o f t h e c i ti e s , a l t h o u g h t h e e s ti m a t e s a p p e a r t o b e h e t e r o g e n e o u s

a c r o s s c i ti e s

.

N o n

- A c c i d e n t a l M o r t a l i t y

I t o e t a l

. ( 2 0 0 5 ) r e p o r

t e d r e s u l t s f o r f u n c ti o n s w i t h b o t h 1

- h o u r d a i l y m a x i m u m a n d 2 4

- h o u r d a i l y

a v e r a g e m e t r i c s

. W e p r e s e n

t b o t h b e l o w

.

O n e

- h o u r M a x F u n c ti o n

A s s u m i n g a 1 0 p p b c h a n g e i n t h e d a i l y 1

- h o u r m a x i m u m , I t o e t a l

. ( 2 0 0 5

, p

. 4 4 6 ) r e p o r

t e d a 0

. 4 0 % c h a n g e i n n o n

- a c c i d e n t a l m o r t a l i t y w i t h a 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l o f 0

. 2 7 % t o 0

. 5 3 %

.

D a i l y A v e r a g e F u n c ti o n

A s s u m i n g a 2 0 p p b c h a n g e i n t h e d a i l y 2 4

- h o u r a v e r a g e , I t o e t a l

. ( 2 0 0 5

, p

. 4 4 8 ) r e p o r

t e d a 3

. 5 % c h a n g e i n n o n

- a c c i d e n t a l m o r t a l i t y w i t h a 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l o f 2

. 1 % t o 4

. 9 %

.

F

. 1

. 7 M o o l g a v k a r e t a l

. ( 1 9 9 5 )

M o o l g a v k a r e t a l

. ( 1 9 9 5 ) e x

a m i n e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n d a i l y n o n

- a c c i d e n t a l m o r t a l i t y a n d

a i r p o l l u ti o n l e v e l s i n P h i l a d e l p h i a , P e n n s y l v a n i a f r o m 1 9 7 3 t o 1 9 8 8

. T

h e y e x a m i n e d o z o n e , T S P

,

a n d S O 2 i n a t h r e e

- p o l l u t a n t m o d e l

, a n d f o u n d a s i g n i f i c a n t r e l a ti o n s h i p f o r o z o n e a n d S O 2 ; T S P

w a s n o t s i g n i f i c a n t

. I n s e a s o n

- s p e c i f i c m o d e l s , o z o n e w a s s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h m o r t a l i t y

o n l y i n t h e s u m m e r m o n t h s

.

M o r t a l i t y , N o n

- A c c i d e n t a l

T h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n f o r o z o n e i s b a s e d o n t h e f u l l

- y e a r t h r e e

- p o l l u t a n t m o d e l r e p o r t e d i n
T a b l e 5 ( M o o l g a v k a r e t a l

. , 1 9 9 5

, p

. 4 8 2 )

. T

h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n t

h e

r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 6 3 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 1 8

- 1

. 1 0 8 ) a s s o c i

a t e d w i t h a 1 0 0 p p b

i n c r e a s e i n d a i l y a v e r a g e o z o n e

.

F

. 1

. 8 S a m e t e t a l

. ( 1 9 9 7 )

S a m e t e t a l

. ( 1 9 9 7 ) e x

a m i n e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n d a i l y n o n

- a c c i d e n t a l m o r t a l i t y a n d a i r

p o l l u ti o n l e v e l s i n P h i l a d e l p h i a , P e n n s y l v a n i a f r o m 1 9 7 4 t o 1 9 8 8

. T

h e y e x a m i n e d o z o n e , T S P

, S O 2 , N O 2 , a n

d C O i n a P o i s s o n r e g r e s s i o n m o d e l

. I n s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l s , o z o n e , S O 2 , T S P

, a n d C O w e r e s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h m o r t a l i t y

. I n a f i v e

- p o l l u t a n t m o d e l

, t h e y f o u n d a

p o s i ti v e s t a ti s ti c a l l y s i g n i f i c a n t r e l a ti o n s h i p f o r e a c h p o l l u t a n t e x c e p t N O 2 .A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 3 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s M o r t a l i t y , N o n

- A c c i d e n t a l

T h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n f o r o z o n e i s b a s e d o n t h e f i v e

- p o l l u t a n t m o d e l ( o z o n e , C O

, N O 2 , S O 2

a n d T S P ) r e p o r t e d i n T a b l e 9 ( S a m e t e t a l

. , 1 9 9 7

, p

. 2 0 )

. T

h e o z o n e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d

e r r o r a r e b a s e d o n t

h e p e r c e n t i n c r e a s e ( 1

. 9 1 ) a n

d t

- s t a ti s ti c ( 3 ) a s s o c i a t e d w i t h a 2 0

. 2 1 9 p p b

i n c r e a s e i n t w o

- d a y a v e r a g e o z o n e

.

F

. 1

. 9 S c h w a r t z ( 2 0 0 5 )

T h e a u t h o r u s e d t h e c a s e

- c r o s s o v

e r a p p r o a c h

, w h e r e t h e c o n t r o l f o r e a c h p e r s o n i

s t h e s a m e

p e r s o n o n a d a y n

e a r i n ti m e , w h e n h e o r s h e d i d n o t d i e

. T h i s m e t h o d c o n t r o l s f o r s e a s o n a n d

i n d i v i d u a l r i s k f a c t o r s b y m a t c h i n g

. O n e c a n a l s o c h o o s e t h e c o n t r o l d a y t o h a v e t h e s a m e

t e m p e r a t u r e a s t h e e v e n t d a y

. T h e a u t h o r a p p l i e d t h i s a p p r o a c h t o a s t

u d y o f m o r e t h a n 1 m i l l i o n d e a t h s i n 1 4 U

. S

. c i ti e s

. H e f o u n d t h a t

, w i t h m a t c h i n g o n t e m p e r a t u r e , a 1 0

- p p b i n c r e a s e i n

m a x i m u m h o u r l y o z o n e c o n c e n t r a ti o n s w a s a s s o c i a t e d w i t h a 0

. 2 3 % ( 9 5 % c o n

f i d e n c e i n t e r v a l [ C I ] 0

. 0 1 %

, 0

. 4 4 % ) i

n c r e a s e i n t h e r i s k o f d y i n g

. T h i s f i n d i n g w a s i n d i s ti n g u i s h a b l e f r o m t h e r i s k

w h e n o n l y m a t c h i n g o n s e a s o n a n

d c o n t r o l l i n g f o r t e m p e r a t u r e w i t h r e g r e s s i o n s p l i n e s ( 0

. 1 9 % ; 9 5 % C I 0 3 %

, 0

. 3 5 % )

. C o n

t r o l f o r s u s p e n d e d p a r ti c u l a t e m a t t e r w i t h a n a e r o d y n a m i c d i a m e t e r

o f 1 0 m u m o r l e s s ( P M ( 1 0 ) ) d i

d n o t c h a n g e t h i s r i s k

. H o w e v e r , t h e a s s o c i a ti o n w a s r e s t r i c t e d t o

t h e w a r m m o n t h s ( 0

. 3 7 % i n c r e a s e ; 9 5 % C I 0

. 1 1 %

, 0

. 6 2 % )

, w i t h n o e f f e c t i n t h e c o l d m o n t h s

. T h e a u t h o r c o n c l u d e d t h a t t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n o z o n e a n d m o r t a l i t y r i s k i s u n l i k e l y t o b e

c a u s e d b y c o n f o u n d i n g b y t e m p e r a t u r e

.

N o n

- A c c i d e n t a l M o r t a l i t y

A s s u m i n g a 1 0 p p b c h a n g e i n t h e d a i l y 1

- h o u r m a x i m u m , S c h w a r t z ( 2 0 0 5

, T a b l e 2 ) r e p o r t e d a 0

. 3 7 % c h a n g e i n n o n

- a c c i d e n t a l m o r t a l i t y w i t h a 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l o f 0

. 1 1 % t o 0

. 6 2 %

.



### F

. 2 L o n g

- T e r m M o r t a l i t y

T a b l e F

- 2 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n

o z o n e a n d l o n g

- t e r m m o r t a l i t y

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e s t u d i e s a n d

a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 3 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T a b l e F

- 2

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r O z o n e a n d L o n g

- T e r

m M o r t a l i t y

E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e C o

P o l l M e t r i c B e t a S t d

. E r r

. F u n

. F o r m

M o r t a l i t y , R e s p i r a t o r y J e r r e t t e t a l

. 2 0 0 9 8 6 u r b a n

a r e a s 3 0

- 9 9 P M 2

. 5 A n n u a l 0

. 0 0 3 9 2 2 0

. 0 0 1 3 2 5 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , R e s p i r a t o r y J e r r e t t e t a l

. 2 0 0 9 N o r t h e a s t 3 0

- 9 9 A n n u a l

- 0

. 0 0 1 0 0 5 0

. 0 0 3 8 5 3 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , R e s p i r a t o r y J e r r e t t e t a l

. 2 0 0 9 I n d

u s t r i a l

M i d w e s t 3 0

-

9 9 A n n u a l 0

. 0 0 0 0 0 0 0

. 0 0 4 6 0 4 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , R e s p i r a t o r y J e r r e t t e t a l

. 2 0 0 9 S o u t h e a s t 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 1 1 3 3 3 0

. 0 0 3 1 9 3 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , R e s p i r a t o r y J e r r e t t e t a l

. 2 0 0 9 U p p e r

M i d w e s t 3 0

-

9 9 A n n u a l 0

. 0 1 3 1 0 3 0

. 0 2 6 2 1 2 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , R e s p i r a t o r y J e r r e t t e t a l

. 2 0 0 9 N o r t h w e s t 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 0 5 8 2 7 0

. 0 0 3 1 1 8 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , R e s p i r a t o r y J e r r e t t e t a l

. 2 0 0 9 S o u t h w e s t 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 1 9 0 6 2 0

. 0 0 7 5 8 3 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , R e s p i r a t o r y J e r r e t t e t a l

. 2 0 0 9 S o u t h e r n

C a l i f o r n i a 3 0

- 9 9 A n n u a l 0

. 0 0 0 9 9 5 0

. 0 0 2 7 6 7 L o g

- l i n e a r

M o r t a l i t y , R e s p i r a t o r y J e r r e t t e t a l

. 2 0 0 9 8 6 u r b a n

a r e a s 3 0

- 9 9 P M 2

. 5 A n n u a l 0

. 0 0 4 4 7 1 0

. 0 0 1 5 1 0 L o g

- l i n e a r

F

. 2

. 1 J e r r e t e t a l

. ( 2 0 0 9 )

J e r r e t t e t a l

. ( 2 0 0 9 ) e x

a m i n e d t h e p o t e n ti a l c o n t r i b u ti o n o f l o n g

- t e r m o z o n e e x p o s u r e t o t h e r i s k

o f d e a t h f r o m c a r d i o p u l m o n a r y c a u s e s a n d s p e c i f i c a l l y t o d e a t h f r o m r e s p i r a t o r y c a u s e s

. D a t a f r o m t h e s t u d y c o h o r t o f t h e A m e r i c a n C a n c e r S o c i e t y C a n c e r P r e v e n ti o n S t u d y I I w e r e

c o r r e l a t e d w i t h a i r

- p o l l u ti o n d a t a f r o m 9 6 m e t r o p o l i t a n s t a ti s ti c a l a r e a s i n t h e U n i t e d S t a t e s

. A s s o c i a ti o n s b e t w e e n o z o n e c o n c e n t r a ti o n s a n d t h e r i s k o f d e a t h w e r e e v a l u a t e d w i t h t h e u s e o f

s t a n d a r d a n d m u l ti l e v e l C o x r e g r e s s i o n m o d e l s

. I n s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l s , i n c r e a s e d

c o n c e n t r a ti o n s o f e i t h e r P M 2

. 5 o r o z

o n e w e r e s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h a n i n c r e a s e d r i s k o f

d e a t h f r o m c a r d i o p u l m o n a r y c a u s e s

. I n t w o

- p o l l u t a n t m o d e l s , P M 2

. 5 w a s a s s o c i

a t e d w i t h t h e r i s k

o f d e a t h f r o m c a r d i o v a s c u l a r c a u s e s , w h e r e a s o z o n e w a s a s s o c i a t e d w i t h t h e r i s k o f d e a t h f r o m

r e s p i r a t o r y c a u s e s

. T h e e s ti m a t e d r e l a ti v e r i s k o f d e a t h f r o m r e s p i r a t o r y c a u s e s t h a t w a s

a s s o c i a t e d w i t h a n i n c r e m e n t i n o z o n e c o n c e n t r a ti o n o f 1 0 p p b w a s 1

. 0 4 0 ( 9 5 % c o n

f i d e n c e i n t e r v a l

, 1

. 0 1 0 t o 1

. 0 6 7 )

. T

h e a s s o c i a ti o n o f o z o n e w i t h t h e r i s k o f d e a t h f r o m r e s p i r a t o r y c a u s e s

w a s i n s e n s i ti v e t o a d j u s t m e n t f o r c o n f o u n d e r s a n d t o t h e t y p e o f s t a ti s ti c a l m o d e l u s e d

. T h e

a u t h o r s c o n c l u d e d t h a t t h e y w e r e n o t a b l e t o d e t e c t a n e f

f e c t o f o z o n e o n t h e r i s k o f d e a t h f r o m

c a r d i o v a s c u l a r c a u s e s w h e n t h e c o n c e n t r a ti o n o f P M 2

. 5 w a s t a k e n i

n t o a c c o u n t

. B u t t h e y d i d

d e m o n s t r a t e a s i g n i f i c a n t i n c r e a s e i n t h e r i s k o f d e a t h f r o m r e s p i r a t o r y c a u s e s i n a s s o c i a ti o n w i t h

a n i n c r e a s e i n o z o n e c o n c e n t r a ti o n

.A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 3 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s M o r t a l i t y , R e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e 4 6 0

- 5 1 9 )

- - - 8 6 U

. S

. u r b a n a r e a s

I n a t w o

- p o l l u t a n t m o d e l t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 4 0 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 9 5 % C I : 1

. 0 1 3

- 1

. 0 6 7 ) f

o r a 1 0 p p b i n c r e a s e i n a m b i e n t

o z o n e c o n c e n t r a ti o n m e a s u r e d f r o m A p r i l t o S e p t e m b e r d u r i n g t h e y e a r s f r o m 1 9 7 7 t o 2 0 0 0 i

n 8 6 M S A s ( J e r

r e t t

, e t a l

. , 2 0 0 9

, T a

b l e 3 )

.

M o r t a l i t y , R e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e 4 6 0

- 5 1 9 )

- - - b

y r e g i o n

I n s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l s t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r f o r d i f f e r e n t r e g i o n s a r e e s ti m a t e d

f r o m t h e r e l a ti v e r i s k s a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l s f o r a 1 0 p p b i n c r e a s e i n a m b i e n t o z o n e

c o n c e n t r a ti o n m e a s u r e d f r o m A p r i l t o S e p t e m b e r d u r i n g t h e y e a r s f r o m 1 9 7 7 t o 2 0 0 0 ( J e r

r e t t

, e t

a l

. , 2 0 0 9

, T a b l e 4 )

.

M o r t a l i t y , R e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e 4 6 0

- 5 1 9 )

- - - a d

j u s t e d d a i l y m e t r i c

B a s e d o n t h e c o e f f i c i e n t s e s ti m a t e d f r o m t h e t w o

- p o l l u t a n t m o d e l i n t h e 8 6 u r b a n a r e a s u s i n g d a i l y 1

- h o u r m a x m e t r i c , t h e c o e f f i c i e n t s w e r e a d j u s t e d f o r d a i l y 8

- h o u r m a x m e t r i c u s i n g a r a ti o

o f 1

. 1 4 ( A n d e r s o n & B e l l t a b l e 2 )

.



### F

. 3 H o s p i t a l A d m i s s i o n s

T a b l e F

- 3 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n

o z o n e a n d h o s p i t a l a d m i s s i o n s

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e s t u d i e s a n d

a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

T a b l e F

- 3

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r O z o n e a n d H o s p i t a l A d m

i s s i o n s

E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e C o

- P o l l M e t r i c B e t a S t d E r r F o r m N o t e s

A l l

R e s p i r a t o r y B u

r n e t t e t a l

. 2 0 0 1 T o r o n t o ,

C A N 0

- 1 P M 2

. 5 D 1 H o u r
M a x 0

. 0 0 7 3 0 1 0

. 0 0 2 1 2 2 L o g

l i n e a r W a r m

s e a s o n

.

A l l

R e s p i r a t o r y B u

r n e t t e t a l

. 2 0 0 1 T o r o n t o ,

C A N 0

- 1 P M 2

. 5 D 8 H o u r
M a x 0

. 0 0 8 1 7 7 0

. 0 0 2 3 7 7 L o g

l i n e a r W a r m

s e a s o n

. 8

- h o u r m a x f r o m 1

- h o u r

m a x

.

C h r o n i c
L u n g M o o l g a v k a r

e t a l

. 1 9 9 7 M i n n e a p o l i s ,

M N 6 5

-

9 9 P M 1 0

, C O D 2 4 H o u

r
M e a n 0

. 0 0 2 8 0 0 0

. 0 0 1 7 6 9 L o g

l i n e a r

C h r o n i c
L u n g M o o l g a v k a r

e t a l

. 1 9 9 7 M i n n e a p o l i s ,

M N 6 5

-

9 9 P M 1 0

, C O D 8 H o u

r
M a x 0

. 0 0 1 9 6 0 0

. 0 0 1 2 3 8 L o g

l i n e a r A l l y e a r

. 8

- h o u r m a x f r o m 2 4

- h o u r m e a n

.

P n e u m o n i a M o o l g a v k a r

e t a l

. 1 9 9 7 M i n n e a p o l i s ,

M N 6 5

-

9 9 P M 1 0

, S O 2

, N O 2 D 2 4 H o u

r
M e a n 0

. 0 0 3 8 0 0 0

. 0 0 1 0 8 8 L o g

l i n e a r

P n e u m o n i a M o o l g a v k a r

e t a l

. 1 9 9 7 M i n n e a p o l i s ,

M N 6 5

-

9 9 P M 1 0

, S O 2

, D 8 H o u

r
M a x 0

. 0 0 2 6 6 0 0

. 0 0 0 7 6 2 L o g

l i n e a r A l l y e a r

. 8

- h o u r m a xA p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 3 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e C o

- P o l l M e t r i c B e t a S t d E r r F o r m N o t e s

N O 2 f r o m 2 4

- h o u r m e a n

.

C h r o n i c
L u n g ( l e s s
A s t h m a ) S

c h w a r t z 1 9 9 4 D e t r o i t

, M I 6 5

-

9 9 P M 1 0 D 2 4 H o u

r
M e a n 0

. 0 0 5 5 2 3 0

. 0 0 2 0 8 5 L o g

l i n e a r A l l y e a r

.

C h r o n i c
L u n g ( l e s s
A s t h m a ) S

c h w a r t z 1 9 9 4 D e t r o i t

, M I 6 5

-

9 9 P M 1 0 D 8 H o u

r
M a x 0

. 0 0 3 4 2 4 0

. 0 0 1 2 9 3 L o g

l i n e a r A l l y e a r

. 8

- h o u r m a x f r o m 2 4

- h o u r m e a n

.

P n e u m o n i a S c h w a r t z 1 9 9 4 D e t r o i t

, M I 6 5

-

9 9 P M 1 0 D 2 4 H o u

r
M e a n 0

. 0 0 5 2 1 0 0

. 0 0 1 3 0 0 L o g

l i n e a r A l l y e a r

.

P n e u m o n i a S c h w a r t z 1 9 9 4 M i n n e a p o l i s ,

M N 6 5

-

9 9 P M 1 0 D 2 4 H o u

r
M e a n 0

. 0 0 3 9 7 7 0

. 0 0 1 8 6 5 L o g

l i n e a r A l l y e a r

.

P n e u m o n i a S c h w a r t z 1 9 9 4 D e t r o i t

, M I 6 5

-

9 9 P M 1 0 D 8 H o u

r
M a x 0

. 0 0 3 2 3 0 0

. 0 0 0 8 0 6 L o g

l i n e a r A l l y e a r

. 8

- h o u r m a x f r o m 2 4

- h o u r m e a n

.

P n e u m o n i a S c h w a r t z 1 9 9 4 M i n n e a p o l i s ,

M N 6 5

-

9 9 P M 1 0 D 8 H o u

r
M a x 0

. 0 0 2 7 8 4 0

. 0 0 1 3 0 5 L o g

l i n e a r A l l y e a r

. 8

- h o u r m a x f r o m 2 4

- h o u r m e a n

.

A l l

R e s p i r a t o r y S

c h w a r t z 1 9 9 5 N e w H a v e n ,

C T 6 5

-

9 9 P M 1 0 D 2 4 H o u

r
M e a n 0

. 0 0 2 6 5 2 0

. 0 0 1 3 9 8 L o g

l i n e a r W a r m

s e a s o n

.

A l l

R e s p i r a t o r y S

c h w a r t z 1 9 9 5 T a c o m a ,

W A 6 5

-

9 9 P M 1 0 D 2 4 H o u

r
M e a n 0

. 0 0 7 1 4 7 0

. 0 0 2 5 6 5 L o g

l i n e a r W a r m

s e a s o n

.

A l l

R e s p i r a t o r y S

c h w a r t z 1 9 9 5 N e w H a v e n ,

C T 6 5

-

9 9 P M 1 0 D 8 H o u

r
M a x 0

. 0 0 1 7 7 7 0

. 0 0 0 9 3 6 L o g

l i n e a r W a r m

s e a s o n

. 8

- h o u r m a x f r o m 2 4

- h o u r m e a n

.

A l l

R e s p i r a t o r y S

c h w a r t z 1 9 9 5 T a c o m a ,

W A 6 5

-

9 9 P M 1 0 D 8 H o u

r
M a x 0

. 0 0 4 9 3 1 0

. 0 0 1 7 7 0 L o g

l i n e a r W a r m

s e a s o n

. 8

- h o u r m a x f r o m 2 4

- h o u r m e a n

.

F

. 3

. 1 B u r n e t t e t a l

. ( 2 0 0 1 )

B u r n e t t e t a l

. ( 2 0 0 1 ) s t

u d i e d t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d a c u t e r e s p i r a t o r y h o s p i t a l

a d m i s s i o n s ( I C D c o d e s 4 9 3

, 4 6 6

, 4 6 4

. 4

, 4 8 0

- 4 8 6 ) i n T o r o n t o f r o m 1 9 8 0

- 1 9 9 4

, a m

o n g c h i l d r e n l e s s t h a n 2 y e a r s o f a g e

. T h e y c o l l e c t e d h o u r l y c o n c e n t r a ti o n s o f t h e g a s e o u s p o l l u t a n t s , C O

, N O 2 , S O 2 , a n

d o z o n e

. D a i l y m e a s u r e s o f p a r ti c u l a t e m a t t e r w e r e e s ti m a t e d f o r t h e M a y t o

A u g u s t p e r i o d o f 1 9 9 2

- 1 9 9 4 u

s i n g T S P

, s u l f a t e s , a n d c o e f f i c i e n t o f h a z e d a t a

. T h e a u t h o r s

r e p o r t a p o s i ti v e a s s o c i a ti o n b e t w e e n o z o n e i n t h e M a y t h r o u g h A u g u s t m o n t h s a n d r e s p i r a t o r y h o s p i t a l a d m i s s i o n s , f o r s e v e r a l s i n g l e d a y s a f t e r e l e v a t e d o z o n e l e v e l s

.

T h e s t r o n g e s t a s s o c i a ti o n w a s f o u n d u s i n g a f i v e

- d a y m o v i n g a v e r a g e o f o z o n e

. N o a s s o c i a ti o n

w a s f o u n d i n t h e S e p t e m b e r t h r o u g h A p r i l m o n t h s

. I n c o

- p o l l u t a n t m o d e l s w i t h a p a r ti c u l a t e

m a t t e r o r a n o t h e r g a s e o u s p o l l u t a n t

, t h e o z o n e e f f e c t w a s o n l y s l i g h t l y d i m i n i s h e d

. T h e e f f e c t s f o rA p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 3 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s P M a n d g a s e o u s p o l l u t a n t s w e r e g e n e r a l l y s i g n i f i c a n t i n s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l s b u t d i m i n i s h e d i n

c o

- p o l l u t a n t m o d e l s w i t h o z o n e , w i t h t h e e x c e p ti o n o f C O

. T h e C

- R f u n c ti o n s f o r o z o n e a r e b a s e d o n a s i n g l e p o l l u t a n t a n d t w o c o

- p o l l u t a n t m o d e l s , u s i n g t h e f i v e

- d a y m o v i n g a v e r a g e o f

o n e

- h o u r m a x o z o n e

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A l l R e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 4
, 4 6 6
, 4 8 0

- 4 8 7
, 4 9 3 )

I n a m o d e l w i t h P M 2

. 5 , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n t

h e p e r c e n t i n c r e a s e ( 3 3

. 0 ) a n d t

- s t a ti s ti c ( 3

. 4 4 ) a s s o c i

a t e d w i t h a 4 5

. 2 p p b i n c r e a s e i n t h e f i v e

- d a y m o v i n g a v e r a g e

o f o n e

- h o u r m a x o z o n e ( B u r n e t t e t a l

. , 2 0 0 1

, T a

b l e 3 )

.

F

. 3

. 2 M o o l g a v k a r e t a l

. ( 1 9 9 7 )

M o o l g a v k a r e t a l

. ( 1 9 9 7 ) e x

a m i n e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d h o s p i t a l a d m i s s i o n s ( I C D c o d e s 4 9 0

- 4 9 6 ) f

o r i n d i v i d u a l s 6 5 a n d o l d e r i n M i n n e a p o l i s

- S t

. P a u l

, M i n n e s o t a , f r o m J a n u a r y 1 9 8 6 t o D e c e m

b e r 1 9 9 1

. I n a P o i

s s o n r e g r e s s i o n , t h e y f o u n d n o s i g n i f i c a n t e f f e c t f o r

a n y o f t h e p o l l u t a n t s ( P M 1 0 , o z o n e , o r C O )

. T h e e f f e c t f o r o z o n e w a s m a r g i n a l l y s i g n i f i c a n t

. T h e

m o d e l w i t h a 1 0 0 d f s m o o t h e r w a s r e p o r t e d t o b e o p ti m a l ( p

. 3 6 8 )

. T h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n f o r c h r o n i c l u n g d i s e a s e i s b a s e d o n t h e r e s u l t s f r o m a t h r e e

- p o l l u t a n t m o d e l ( o z o n e , C O

, P M 1 0 )

u s i n g t h e 1 0 0 d f s m o o t h e r ; t h e f u n c ti o n f o r P n e u m o n i a u s e s t h e 1 3 0 d f s m o o t h e r

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , C h r o n i c L u n g D i s e a s e ( I C D

- 9 c o d e s 4 9 0

- 4 9 6 )

I n a m o d e l w i t h C O a n d P M 1 0 , t h e e s ti m a t e d c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n t

h e

p e r c e n t i n c r e a s e ( 4

. 2 ) a n

d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l o f t h e p e r c e n t i n c r e a s e (

- 1

. 0

- 9

. 4 ) a s s o c i

a t e d

w i t h a c h a n g e i n d a i l y a v e r a g e o z o n e l e v e l s o f 1 5 p p b ( M o o l

g a v k a r e t a l

. , 1 9 9 7

, T a

b l e 4 )

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , P n e u m

o n i a ( I C D

- 9 c o d e s 4 8 0

- 4 8 7 )

I n a m o d e l w i t h N O 2 , P M 1 0 , a n

d S O 2 , t h e e s ti m a t e d c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n

t h e p e r c e n t i n c r e a s e ( 5

. 7 ) a n

d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l o f t h e p e r c e n t i n c r e a s e ( 2

. 5

- 8

. 9 )

a s s o c i a t e d w i t h a n i n c r e a s e i n d a i l y a v e r a g e o z o n e l e v e l s o f 1 5 p p b ( M o o l

g a v k a r e t a l

. , 1 9 9 7

, T a b l e 4 )

.

F

. 3

. 3 S c h w a r t z ( 1 9 9 4 a )

S c h w a r t z ( 1 9 9 4 a ) e x a m i n e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d h o s p i t a l a d m i s s i o n s f o r i n d i v i d u a l s 6 5 a n d o l d e r i n M i n n e a p o l i s

- S t

. P a u l

, M i n n e s o t a , f r o m J a n u a r y 1 9 8 6 t o D e c e m

b e r 1 9 8 9

. I n s i n g l e

- p o l l u t a n t P o i s s o n r e g r e s s i o n m o d e l s , b o t h o z o n e a n d P M 1 0 w e r e s i

g n i f i c a n t l y

a s s o c i a t e d w i t h p n e u m o n i a a d m i s s i o n s

. I n a t w o

- p o l l u t a n t m o d e l

, S c h w a r t z f o u n d P M 1 0

s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d t o p n e u m o n i a ; o z o n e w a s w e a k l y l i n k e d t o p n e u m o n i a

. T h e r e s u l t s w e r e n o t

s e n s i ti v e t o t h e m e t h o d s u s e d t o c o n t r o l f o r s e a s o n a l p a t t e r n s a n d w e a t h e r

. T h e o z o n e C

- R

f u n c ti o n s a r e b a s e d o n t

h e r e s u l t s o f t h e s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l a n d t h e t w o

- p o l l u t a n t m o d e l ( P M 1 0 a n d o z o n e ) w i t h s p l i n e s m o o t h i n g f o r t e m p o r a l p a t t e r n s a n d w e a t h e r

.A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 3 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , P n e u m

o n i a ( I C D

- 9 c o d e s 4 8 0

- 4 8 7 )

I n a m o d e l w i t h P M 1 0 a n d s p l i n e f u n c ti o n s t o a d j u s t f o r ti m e a n d w e a t h e r , t h e c o e f f i c i e n t a n d

s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n t

h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 2 2 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 2

, 1

. 4 7 ) f

o r

a 5 0 p p b i n c r e a s e i n d a i l y a v e r a g e o z o n e l e v e l s ( S c h w a r t z , 1 9 9 4 a , T a b l e 4 )

.

F

. 3

. 4 S c h w a r t z ( 1 9 9 4 b )

S c h w a r t z ( 1 9 9 4 b ) e x a m i n e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d h o s p i t a l a d m i s s i o n s ( I C D

c o d e s 4 9 1

- 4 9 2

, 4 9 4

- 4 9 6 ) f

o r i n d i v i d u a l s 6 5 a n d o l d e r i n D e t r o i t

, M i c h i g a n , f r o m J a n u a r y 1 9 8 6

t o D e c e m b e r 1 9 8 9

. I n a t

w o

- p o l l u t a n t P o i s s o n r e g r e s s i o n m o d e l

, S c h w a r t z f o u n d b o t h P M 1 0

a n d o z o n e s i g n i f i c a n t l y l i n k e d t o p n e u m o n i a a n d C O P D

. T h e a u t h o r s s t a t e t h a t e f f e c t e s ti m a t e s

w e r e r e l a ti v e l y u n c h a n g e d c o m p a r e d t o t h e u n r e p o r t e d s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l s

. N o s i g n i f i c a n t

a s s o c i a ti o n s w e r e f o u n d b e t w e e n e i t h e r p o l l u t a n t a n d a s t h m a a d m i s s i o n s

. T h e C

- R f u n c ti o n f o r

c h r o n i c l u n g d i s e a s e i n c i d e n c e i s b a s e d o n t h e r e s u l t s o f t h e “ b a s i c ” c o

- p o l l u t a n t m o d e l ( o z o n e

a n d P M 1 0 ) p r e s e n

t e d i n T a b l e 4 ( p

. 6 5 1 )

. T h e s t u d y a l s o r e p o r t s r e s u l t s u s i n g g e n e r a l i z e d

a d d i ti v e m o d e l s t o f i t ti m e a n d t e m p e r a t u r e v a r i a b l e s , h o w e v e r n o s t a n d a r d e r r o r o r c o n f i d e n c e i n t e r v a l s w e r e r e p o r t e d

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , C h r o n i c L u n g D i s e a s e l e s s A s t h m

a ( I C D

- 9 c o d e s 4 9 0

- 4 9 2
, 4 9 4

- 4 9 6 )

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r f o r t h e “ b a s i c ” m o d e l a r e r e p o r

t e d i n T a b l e 4 ( S c h w a r t z , 1 9 9 4 b

, p

. 6 5 1 ) f

o r a o n e p p b c h a n g e i n d a i l y a v e r a g e o z o n e

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , P n e u m

o n i a ( I C D

- 9 c o d e s 4 8 0

- 4 8 7 )

T h e o z o n e C

- R f u n c ti o n f o r p n e u m o n i a i n c i d e n c e i s b a s e d o n t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r f o r t h e “ b a s i c ” c o

- p o l l u t a n t m o d e l p r e s e n t e d i n T a b l e 4 ( S c h w a r t z , 1 9 9 4 b

, p

. 6 5 1 )

.

F

. 3

. 5 S c h w a r t z ( 1 9 9 5 )

S t u d i e s h a v e r e p o r t e d a s s o c i a ti o n s b e t w e e n s h o r t t e r m c h a n g e s i n a i r p o l l u ti o n a n d r e s p i r a t o r y h o s p i t a l a d m i s s i o n s

. T h i s r e l a ti o n s h i p w a s e x a m i n e d i n t w o c i ti e s w i t h s u b s t a n ti a l l y d i f f e r e n t l e v e l s

o f s u l p h u r d i o x i d e ( S O 2 ) b u t s i m i l a r l e v e l s o f a i r b o r n e p a r ti c l e s i n a n a t t e m p t t o s e p a r a t e t

h e

e f f e c t s o f t h e t w o p o l l u t a n t s

. S i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s i n w e a t h e r b e t w e e n t h e t w o c i ti e s a l l o w e d t h e

e v a l u a ti o n o f t h a t p o t e n ti a l c o n f o u n d e r a l s o

. D a i l y c o u n t s o f a d m i s s i o n s t o a l l h o s p i t a l s f o r

r e s p i r a t o r y d i s e a s e ( I C D 9 4 6 0

- 5 1 9 ) w e r e c o n

s t r u c t e d f o r p e r s o n s a g e d 6 5 y e a r s a n d o l d e r i n

t w o c i ti e s

- N e w H a v

e n , C o n n e c ti c u t a n d T a c o m a , W a s h i n g t o n

.

E a c h c i t y w a s a n a l y s e d s e p a r a t e l y

. A v e r a g e d a i l y c o n c e n t r a ti o n s o f S O 2

, i n h a l a b l e p a r ti c l e s ( P M 1 0 )

, a n d o z o n e w e r e c o m p u t e d f r o m a l l m o n i t o r s i n e a c h c i t y , a n d d a i l y a v e r a g e t e m p e r a t u r e

a n d h u m i d i t y w e r e o b t a i n e d f r o m t h e U S w e a t h e r s e r v i c e

. D a i l y r e s p i r a t o r y a d m i s s i o n c o u n t s

w e r e r e g r e s s e d o n t e m p e r a t u r e , h u m i d i t y , d a y o f t h e w e e k i n d i c a t o r s , a n d a i r p o l l u ti o n

. A 1 9

d a y w e i g h t e d m o v i n g r e g r e s s i o n f i l t e r w a s u s e d t o r e m o v e a l l s e a s o n a l a n d s u b s e a s o n a l p a t t e r n sA p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 3 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s f r o m t h e d a t a

. P o s s i b l e U

- s h a p e d d e p e n d e n c e o f a d m i s s i o n s o n t e m p e r a t u r e w a s d e a l t w i t h

u s i n g i n d i c a t o r v a r i a b l e s f o r e i g h t c a t e g o r i e s e a c h o f t e m

p e r a t u r e a n d h u m i d i t y

.

E a c h p o l l u t a n t w a s f i r s t e x a m i n e d i n d i v i d u a l l y a n d t h e n m u l ti p l e p o l l u t a n t m o d e l s w e r e f i t t e d

. A l l

t h r e e p o l l u t a n t s w e r e a s s o c i

a t e d w i t h r e s p i r a t o r y h o s p i t a l a d m i s s i o n s o f t h e e l d e r l y

. T h e P M 1 0

a s s o c i a ti o n s w e r e l i t t l e c h a n g e d b y c o n t r o l f o r e i t h e r o z o n e o r S O 2 . T h e o z o n e a s s o c i a ti o n w a s

l i k e w i s e i n d e p e n d e n t o f t h e o t h e r p o l l u t a n t s

. T h e S O 2 a s s o c i a ti o n w a s s u b s t a n ti a l l y a t t e n u a t e d b y

c o n t r o l f o r o z o n e i n b o t h c i ti e s , a n d b y c o n t r o l f o r P M 1 0 i n T a c o m a

. T h e m a g n i t u d e o f t h e e f f e c t

w a s s m a l l ( r e l a ti v e r i s k 1

. 0 6 i n N e w H a v e n a n d 1

. 1 0 i n T a c o m a f o r a 5 0 m i c r o g r a m s / m 3

i n c r e a s e i n P M 1 0 , f o r e x a m p l e ) b u t

, g i v e n t h e u b i q u i t o u s e x p o s u r e , t h i s h a s s o m e p u b l i c h e a l t h

s i g n i f i c a n c e

. T h e a u t h o r s c o n c l u d e d t h a t a i r p o l l u ti o n c o n c e n t r a ti o n s w i t h i n c u r r e n t g u i d e l i n e s

w e r e a s s o c i a t e d w i t h i n c r e a s e d r e s p i r a t o r y h o s p i t a l a d m i s s i o n s o f t h e e l d e r l y

. T h e s t r o n g e s t

e v i d e n c e f o r a n i n d e p e n d e n t a s s o c i a ti o n w a s f o r P M 1 0 , f o l l o w e d b y o z o n e

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A l l R e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 )

- - T a c o m a

I n a m o d e l w i t h P M 1 0 , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k

( 1

. 2 0 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 6

- 1

. 3 7 ) f

o r a 5 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n a v e r a g e d a i l y o z o n e
l e v e l s ( S c h w a r t z , 1 9 9 5

, T a b l e 6

, p

. 5 3 5 )

. T o c a l

c u l a t e t h e c o e f f i c i e n t

, a c o n v e r s i o n o f 1

. 9 6 μ g / m 3

p e r p p b w a s u

s e d

, b a s e d o n a d e n

s i t y o f o z o n e o f 1

. 9 6 g r a m s p e r l i t e r ( a t 2 5 d e g r e e s C e l s i u s )

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A l l R e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 )

- - N e w H a v e n

I n a m o d e l w i t h P M 1 0 , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k

( 1

. 0 7 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 0

- 1

. 1 5 ) f

o r a 5 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n a v e r a g e d a i l y o z o n e
l e v e l s ( S c h w a r t z , 1 9 9 5

, T a b l e 3

, p

. 5 3 4 )

. T o c a l

c u l a t e t h e c o e f f i c i e n t

, a c o n v e r s i o n o f 1

. 9 6 μ g / m 3

p e r p p b w a s u

s e d

, b a s e d o n a d e n

s i t y o f o z o n e o f 1

. 9 6 g r a m s p e r l i t e r ( a t 2 5 d e g r e e s C e l s i u s )

.



### F

. 4 E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s

T a b l e F

- 4 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n

o z o n e a n d e m e r g e n c y r o o m ( E R ) v i s i t s

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e

s t u d i e s a n d a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 3 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T a b l e F

- 4

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r O z o n e a n d E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s

E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A

g e C o

- P o l l M e t r i c B e t a S t d E r r F o r m

A s t h m a P e e l e t a l

. 2 0 0 5 A t l a n t a , G A 0

- 9 9 D 8 H o u r M a x 0

. 0 0 0 8 7 0 0

. 0 0 0 5 2 9 L o g

- l i n e a r

A s t h m a W i l s o n e t

a l

. 2 0 0 5 P o r t l a

n d

, M E 0

- 9 9 D 8 H o u r M a x 0

. 0 0 3 0 0 0 0

. 0 0 1 0 0 0 L o g

- l i n e a r

A s t h m a W i l s o n e t

a l

. 2 0 0 5 M a

n c h e s t e r , N H 0

- 9 9 D 8 H o u r M a x

- 0

. 0 0 1 0 0 0 0

. 0 0 2 0 0 0 L o g

- l i n e a r

F

. 4

. 1 P e e l e t a l

. ( 2 0 0 5 )

A n u m b e r o f e m e r g e n c y d e p a r t m e n t s t u d i e s h a v e c o r r o b o r a t e d f i n d i n g s f r o m m o r t a l i t y a n d

h o s p i t a l a d m i s s i o n s t u d i e s r e g a r d i n g a n a s s o c i a ti o n o f a m b i e n t a i r p o l l u ti o n a n d r e s p i r a t o r y

o u t c o m e s

. M o r e r e f i n e d a s s e s s m e n t h a s b e e n l i m i t e d b y s t u d y s i z e a n d a v a i l a b l e a i r q u a l i t y d a t a

. M e a s u r e m e n t s o f 5 p o l l u t a n t s P M 1 0 , o z o n e , N O 2 , C O

, a n

d S O 2 w e r e a v

a i l a b l e f o r t h e e n ti r e

s t u d y p e r i o d ( 1 J a n u a r y 1 9 9 3 t o 3 1 A

u g u s t 2 0 0 0 ) ; d e t a i

l e d m e a s u r e m e n t s o f p a r ti c u l a t e m a t t e r

w e r e a v a i l a b l e f o r 2 5 m o n t h s

. T h e a u t h o r s o b t a i n e d d a t a o n 4 m

i l l i o n e m e r g e n c y d e p a r t m e n t

v i s i t s f r o m 3 1 h o s p i t a l s i n A t l a n t a

. V i s i t s f o r a s t h m a , c h r o n i c o b s t r u c ti v e p u l m o n a r y d i s e a s e ,

u p p e r r e s p i r a t o r y i n f e c ti o n , a n d p n e u m o n i a w e r e a s s e s s e d i

n r e l a ti o n t o a i r p o l l u t a n t s u s i n g
P o i s s o n g e n e r a l i z e d e s ti m a ti n g e q u a ti o n s

. I n s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l s e x a m i n i n g 3

- d a y m o v i n g

a v e r a g e s o f p o l l u t a n t s ( l a g s 0

, 1

, a n d 2 ) : s t a n d a r d d e v i a ti o n i n c r e a s e s o f o z o n e , N O 2 , C O

, a n

d

P M 1 0 w e r e a s s o c i

a t e d w i t h 1

- 3 % i n c r e a s e s i n U R I v i s i t s ; a 2 m i c r o g / m i n c r e a s e o f P M 2

. 5

o r g a n i c c a r b o n w a s a s s o c i

a t e d w i t h a 3 % i n c r e a s e i n p n e u m o n i a v i s i t s ; a n d s t a n d a r d d e v i a ti o n i n c r e a s e s o f N O 2 a n

d C O w e r e a s s o c i

a t e d w i t h 2

- 3 % i n c r e a s e s i n c h r o n i c o b s t r u c ti v e

p u l m o n a r y d i s e a s e v i s i t s

. P o s i ti v e a s s o c i a ti o n s p e r s i s t e d b e y o n d 3 d a y s f o r s e v e r a l o f t h e

o u t c o m e s , a n d o v e r a w e e k f o r a s t h m a

. T h e r e s u l t s o f t h i s s t u d y c o n t r i b u t e t o t h e e v i d e n c e o f a n

a s s o c i a ti o n o f s e v e r a l c o r r e l a t e d g a s e o u s a n d p a r ti c u l a t e p o l l u t a n t s , i n c l u d i n g o z o n e , N O 2 , C O

, P M

, a n d o r g a n i c c a r b o n , w i t h s p e c i f i c r e s p i r a t o r y c o n d i ti o n s

.

E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s , A s t h m a

T h e o z o n e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e r e p o r t e d p e r 2 5 p p b i

n c r e m e n t o f t h e m a x i m u m d a i l y 8

- h o u r a v e r a g e o z o n e l e v e l ( P e e l e t a l

. , 2 0 0 3

, T a

b l e 4 )

. W e u s e d t h e r e s u l t s f r o m t h e t h r e e

c i ti e s c o m b i n e d

. T h e r e l a ti v e r i s k i s 1

. 0 2 2

, w i t h a 9 5 p e r c e n t c o n f i d e n c e i n t e r v a l o f 0

. 9 9 6 t o 1

. 0 4 9

.

F

. 4

. 2 W i l s o n e t a l

. ( 2 0 0 5 )

D a i l y e m e r g e n c y r o o m ( E R ) v i s i t s f o r a l l r e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 4 6 0

- 5 1 9 ) a n

d a s t h m a ( I C D

- 9 4 9 3 )

w e r e c o m p a r e d w i t h d a i l y S O 2 , o z o n e , a n d w e a t h e r v a r i a b l e s o v e r t h e p e r i o d 1 9 9 8

- 2 0 0 0 i

n

P o r t l a n d

, M a i n e ( p o p u l a ti o n 2 4 8

, 0 0 0 )

, a n

d 1 9 9 6

- 2 0 0 0 i

n M a n c h e s t e r , N e w H a m

p s h i r e ( p o p u l a ti o n 1 7 6

, 0 0 0 )

. S e a s o n

a l v a r i a b i l i t y w a s r e m o v e d f r o m a l l v a r i a b l e s u s i n g n o n p a r a m e t r i c

s m o o t h e d f u n c ti o n ( L O E S S ) o f d a y o f s t

u d y

. G e n e r a l i z e d a d d i ti v e m o d e l s w e r e u s e d t o e s ti m a t eA p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 3 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s t h e e f f e c t o f e l e v a t e d l e v e l s o f p o l l u t a n t s o n E R v i s i t s

. R e l a ti v e r i s k s o f p o l l u t a n t s w e r e r e p o r t e d

o v e r t h e i r i n t e r q u a r ti l e r a n g e ( I Q R

, t h e 7 5 t h

- 2 5 t h p e r c e n ti l e p o l l u t a n t v a l u e s )

. I n P o r t l a n d

, a n
I Q R i n c r e a s e i n S O 2 w a s a s s o c i

a t e d w i t h a 5 % ( 9 5 % C I 2

- 7 % ) i

n c r e a s e i n a l l r e s p i r a t o r y E R

v i s i t s a n d a 6 % ( 9 5 % C I 1

- 1 2 % ) i

n c r e a s e i n a s t h m a v i s i t s

. A n I Q R i n c r e a s e i n O 3 w a s

a s s o c i a t e d w i t h a 5 % ( 9 5 % C I 1

- 1 0 % ) i

n c r e a s e i n P o r t l a n d a s t h m a ti c E R v i s i t s

. N o s i g n i f i c a n t

a s s o c i a ti o n s w e r e f o u n d i n M a n c h e s t e r , N e w H a m

p s h i r e , p o s s i b l y d u e t o s t a ti s ti c a l l i m i t a ti o n s o f

a n a l y z i n g a s m a l l e r p o p u l a ti o n

. T h e a b s e n c e o f s t a ti s ti c a l e v i d e n c e f o r a r e l a ti o n s h i p s h o u l d n o t
b e u s e d a s e v i d e n c e o f n o r e l a ti o n s h i p

. T h i s a n a l y s i s r e v e a l s t h a t

, o n a d a i l y b a s i s , e l e v a t e d S O 2

a n d O 3 h a v e a s i g n i f i c a n t i m p a c t o n p u b l i c h e a l t h i n P o r t l a n d

, M a i n e

.

E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s , A s t h m a

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e t a k e n f

r o m W i l s o n e t a l

. ( 2 0 0 5

, T a

b l e 5 )

.



### F

. 5 M i n o r E f

f e c t s

T a b l e F

- 5 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n

o z o n e a n d m i n o r e f f e c t s

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e s t u d i e s a n d a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

T a b l e F

- 5

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r O z o n e a n d M i n o r E f

f e c t s

E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e C o

P o l l M e t r i c B e t a S t d E r r F o r m N o t e s

S c h o o l L o s s
D a y s , A l l

C a u s e C h e n e t a l

. 2 0 0 0 W a s h o e C o , N V 5

- 1 7 P M 1 0

,

C O D 1 H o u

r
M a x 0

. 0 1 3 2 4 7 0

. 0 0 4 9 8 5 L i n e a r

S c h o o l L o s s
D a y s , A l l

C a u s e C h e n e t a l

. 2 0 0 0 W a s h o e C o , N V 5

- 1 7 P M 1 0

,

C O D 8 H o u

r
M a x 0

. 0 1 5 7 6 3 0

. 0 0 4 9 8 5 L i n e a r A l l y e a r

. 8

- h o u r

m a x f r o m 1

- h o u r

m a x

.
S c h o o l L o s s
D a y s , A l l

C a u s e G

i l l i l a n d e t

a l

. 2 0 0 1 S

o u t h e r n
C a l i f o r n i a 5

- 1 7 D 8 H o u r
M a x 0

. 0 0 7 8 2 4 0

. 0 0 4 4 4 5 L o g

l i n e a r A l l y e a r

. 8

- h o u

r

m a x f r o m 8

- h o u r

m e a n

.
S c h o o l L o s s
D a y s , A l l

C a u s e G

i l l i l a n d e t

a l

. 2 0 0 1 S

o u t h e r n
C a l i f o r n i a 5

- 1 7 D 8 H o u r
M e a n 0

. 0 0 8 1 5 0 0

. 0 0 4 6 3 0 L o g

l i n e a r

M i n o r
R e s t r i c t e d

A c t i v i t y D a y s O s t r o a n d

R o t h s c h i l d 1 9 8 9 N a t i o n w

i d e 1 8

- 6 4 P M 2

. 5 D 1 H o u

r
M a x 0

. 0 0 2 2 0 0 0

. 0 0 0 6 5 8 L o g

l i n e a r

M i n o r
R e s t r i c t e d

A c t i v i t y D a y s O s t r o a n d

R o t h s c h i l d 1 9 8 9 N a t i o n w

i d e 1 8

- 6 4 P M 2

. 5 D 8 H o u

r
M a x 0

. 0 0 2 5 9 6 0

. 0 0 0 7 7 6 L o g

l i n e a r 8

- h o u

r m a x f r o m
1

- h o u r m a x

.

F

. 5

. 1 C h e n e t a l

. ( 2 0 0 0 )

C h e n e t a l

. ( 2 0 0 0 ) s t

u d i e d t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d e l e m e n t a r y s c h o o lA p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 4 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a b s e n t e e i s m ( g r a d e s 1

- 6 ) i n W a s h o e C o u n t y , N e v a d a

. A s s u m i n g t h a t m o s t c h i l d r e n s t a r t
k i n d e r g a r t e n a t a g e 5

, t h e c o r r e s p o n d i n g a g e s f o r g r a d e s 1 t h r o u g h 6 w o u l d b e 6 t h r o u g h 1 1

. D a i l y a b s e n c e d a t a w e r e a v

a i l a b l e f o r a l l e l e m e n t a r y s c h o o l s i n t h e W a s h o e C o u n t r y S c h o o l

D i s t r i c t

. T h e a u t h o r s r e g r e s s e d d a i l y t o t a l a b s e n c e r a t e o n t h e t h r e e a i r p o l l u t a n t s , m e t e o r o l o g i c a l

v a r i a b l e s , a n d i n d i c a t o r s f o r d a y o f t h e w e e k

, m o n t h

, a n d h o l i d a y s

. T h e y r e p o r t e d s t a ti s ti c a l l y

s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s b e t w e e n b o t h o z o n e a n d C O a n d d a i l y t o t a l a b s e n c e r a t e f o r g r a d e s o n e

t h r o u g h s i x

. P M 1 0 w a s n

e g a ti v e l y a s s o c i a t e d w i t h a b s e n c e r a t e , a f t e r a d j u s t m e n t f o r o z o n e , C O

,

a n d m e t e o r o l o g i c a l a n d t e m p o r a l v a r i a b l e s

. T h e C

- R f u n c ti o n f o r o z o n e i s b a s e d o n t h e r e s u l t s f r o m a m u l ti p l e l i n e a r r e g r e s s i o n m o d e l w i t h C O

, o z o n e , a n d P M 1 0 .

S c h o o l L o s s D a y s , A

l l C a u s e

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e p r e s e n t e d i n T a b l e 3 ( C h e n e t a l

. , 2 0 0 0

, p

. 1 0 0 8 ) f

o r a

u n i t p p m i n c r e a s e i n t h e t w o

- w e e k a v e r a g e o f d a i l y o n e

- h o u r m a x i m u m o z o n e c o n c e n t r a ti o n

. T h i s i s c o n v e r t e d t o u n i t p p b i n c r e a s e b y d i v i d i n g b y 1

, 0 0 0

.

T h e r e p o r t e d c o e f f i c i e n t r e p r e s e n t s a n a b s o l u t e i n c r e a s e i n a b s e n t e e i s m r a t e f o r a u n i t i n c r e a s e i n

o z o n e

. I f w e a p p l y t h i s s t u d y t o o t h e r l o c a ti o n s , w e a s s u m e t h a t t h e s a m e a b s o l u t e i n c r e a s e w i l l

o c c u r f o r a u n i t i n c r e a s e i n o z o n e , r e g a r d l e s s o f t h e b a s e l i n e r a t e

. I f t h e s t u d y l o c a ti o n h a s a

p a r ti c u l a r l y h i g h b a s e l i n e r a t e , w e m a y b e o v e r e s ti m a ti n g d e c r e a s e s i n a b s e n t e e i s m n a ti o n a l l y , a n d

v i c e

- v e r s a

. A s a n e x

a m p l e , c o n s i d e r i f t h e b a s e l i n e a b s e n t e e i s m r a t e w e r e 1 0 % i

n t h e s t u d y a n d

5 % n a ti o n a l l y

. A n a b s o l u t e i n c r e a s e i n a b s e n c e r a t e o f 2 % a s s o c i

a t e d w i t h a g i v e n i n c r e a s e i n

o z o n e r e f l e c t s a r e l a ti v e i n c r e a s e i n a b s e n c e r a t e o f 2 0 % f

o r t h e s t u d y p o p u l a ti o n

. H o w e v e r , i n

t h e n a ti o n a l e s ti m a t e , w e w o u l d a s s u m e t h e s a m e a b s o l u t e i n c r e a s e o f 2 %

, b u

t t h i s w o u l d r e f l e c t

a r e l a ti v e i n c r e a s e i n t h e a b s e n t e e i s m r a t e o f 4 0 %

.

A n a l t e r n a ti v e a p p r o a c h i s t o e s ti m a t e a p p l y t h e r e l a t i v e i n c r e a s e i n a b s e n t e e i s m r a t e i n t h e C

- R

f u n c ti o n b y a d j u s ti n g t h e r e s u l t s b y t h e r a ti o o f t h e n a ti o n a l a b s e n t e e i s m r a t e t o t h e s t u d y

- s p e c i f i c

r a t e

. A s a r e s u

l t

, t h e p e r c e n t i n c r e a s e i n a b s e n t e e i s m r a t e a s s o c i a t e d w i t h a n i n c r e a s e i n o z o n e i s

e x t r a p o l a t e d n a ti o n a l l y r a t h e r t h a n t h e a b s o l u t e i n c r e a s e i n a b s e n t e e i s m r a t e

. T h e i n c i d e n c e d e r i v a ti o n s e c ti o n a b o v e d e s c r i b e s t h e d a t a u s e d t o e s ti m a t e n a ti o n a l a n d s t u d y

- s p e c i f i c a b s e n c e

r a t e s

.

I n a d d i ti o n t o t h i s s c a l i n g f a c t o r , t h e r e a r e t w o o t h e r s c a l i n g f a c t o r s w h i c h a r e a p p l i e d t o t h e f u n c ti o n

. A s c a l i n g f a c t o r o f 0

. 0 1 i

s u s e d t o c o n v e r t t h e b e t a f r o m a p e r c e n t a g e ( x 1 0 0 ) p e r u

n i t
i n c r e a s e o f o z o n e t o a p r o p o r ti o n p e r u n i t i n c r e a s e o f o z o n e

. A s a r e s u l t i t c a n b e a p p l i e d

d i r e c t l y t o t h e n a ti o n a l p o p u l a ti o n o f s c h o o l c h i l d r e n a g e s 6 t h r o u g h 1 1 t o e s ti m a t e t h e n u m b e r o f

a b s e n c e s a v o i d e d

.

T h e f i n a l s c a l i n g f a c t o r a d j u s t s f o r t h e n u m b e r o f s c h o o l d a y s i n t h e o z o n e s e a s o n

. I n t h e

m o d e l i n g p r o g r a m , t h e f u n c ti o n i s a p p l i e d t o e v e r y d a y i n t h e o z o n e s e a s o n ( M a y 1

- S e p t e m

b e r 3 0 )

, h o w e v e r , i n r e a l i t y , s c h o o l a b s e n c e s w i l l b e a v o i d e d o n l y o n s c h o o l d a y s

. W e a s s u m e t h a t

c h i l d r e n a r e i n s c h o o l d u r i n g w e e k d a y s f o r a l l o f M a y , t w o w e e k s i n J u n e , o n e w e e k i n A u g u s t

,

a n d a l l o f S e p t e m b e r

. T h i s c o r r e s p o n d s t o a p p r o x i m a t e l y 2

. 7 5 m o n t h s o u t o f t h e 5 m o n t h

s e a s o n , r e s u l ti n g i n a n e s ti m a t e o f 3 9

. 3 % o f d a y

s ( 2

. 7 5 / 5 * 5 / 7 )

. T

h e C

- R f u n c ti o n p a r a m e t e r sA p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 4 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a r e s h o w n b e l o w

.

P o p u l a t i o n : p o

p u l a t i o n o f c h i l d r e n a g e s 6

- 1 1

S c a l i n g F a c t o r 1 : R a t i

o o f n a t i o n a l s c h o o l a b s e n c e r a t e t o s t

u d y

- s p e c i f i c s c h o o l a b s e n c e r a t e = 1

. 0 8 1

. ( N a t i o n a l s c h o o l a b s e n c e r a t e o f 5

. 5 % o b t a i n e d f r o m t h e U

. S

. D e p a r t

m e n t o f E d u c a t i o n ( 1 9 9 6

, T a b l e 4 2

- 1 )

. S t u d y

- s p e c i f i c s c h o o l a b s e n c e r a t e o f 5

. 0 9 % o b t a i n e d f r o m C h e n e t a l

. ( 2 0 0 0

, T a b l e 1 )

. )

S c a l i n g F a c t o r 2 : C o n

v e r t b e t a i n p e r c e n t a g e t e r m s t o a p r o

p o r t i o n = 0

. 0 1

S c a l i n g F a c t o r 3 : P r o

p o r t i o n o f d a y s t h a t a r e s c h o o l d a y s i

n t h e o z o n e s e a s o n = 0

. 3 9 3

. ( O z o n e i s

m o d e l e d f o r t h e 5 m o n t h s f r o m M a y 1 t h r o u g h S e p t e m b e r 3 0

. W e a s s u

m e t h a t c h i l d r e n a r e i n

s c h o o l d u r i n g w e e k d a y s f o r a l l o f M a y , 2 w e e k s i

n J u n e , 1 w e e k i n A u g u s t

, a n d a l l o f S e p t e m b e r

. T h i s c o r r e s p o n d s t o a p

p r o x i m a t e l y 2

. 7 5 m o n t h s o u t o f t h e 5 m o n t h s e a s o n , r e s u

l t i n g i n a n e s t i m a t e

o f 3 9

. 3 % o f d a y s ( 2

. 7 5 / 5 * 5 / 7 )

. )

F

. 5

. 2 G i l l i l a n d e t a l

. ( 2 0 0 1 )

G i l l i l a n d e t a l

. ( 2 0 0 1 ) e x

a m i n e d t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d s c h o o l a b s e n t e e i s m

a m o n g 4 t h g r a d e s c h o o l c h i l d r e n ( a g e s 9

- 1 0 ) i n 1 2 s o u t h e r n C a l i f o r n i a n c o m m u n i ti e s

. T h e s t u d y

w a s c o n d u c t e d f r o m J a n u a r y t h r o u g h J u n e 1 9 9 6

. T h e a u t h o r s u s e d s c h o o l r e c o r d s t o c o l

l e c t
d a i l y a b s e n c e d a t a a n d p a r e n t a l t e l e p h o n e i n t e r v i e w s t o i d e n ti f y c a u s e s

. T h e y d e f i n e d i l l n e s s

r e l a t e d a b s e n c e s a s r e s p i r a t o r y o r n o n

- r e s p i r a t o r y

. A r e s p i r a t o r y i l l n e s s w a s d e f i n e d a s a n i l l n e s s

t h a t i n c l u d e d a t l e a s t o n e o f t h e f o l l o w i n g : r u n n y n o s e / s n e e z i n g , s o r e t h r o a t

, c o u g h

, e a r a c h e ,

w h e e z i n g , o r a s t h m a a t t a c k

. T h e a u t h o r s u s e d 1 5 a n d 3 0 d a y d i s t r i b u t e d l a g m o d e l s t o q u a n ti f y

t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n o z o n e , P M 1 0 , a n d N O 2 a n d i n c i d e n t s c h o o l a b s e n c e s

. O z o n e l e v e l s

w e r e p o s i ti v e l y a s s o c i a t e d w i t h a l l s c h o o l a b s e n c e m e a s u r e s a n d s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h a l l

i l l n e s s

- r e l a t e d s c h o o l a b s e n c e s ( n o n

- r e s p i r a t o r y i l l n e s s , r e s p i r a t o r y i l l n e s s , U R I a n d L R I )

. N e i t h e r P M 1 0 n o r N O 2 w a s s i

g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h i l l n e s s

- r e l a t e d s c h o o l a b s e n c e s , b u t

P M 1 0 w a s a s s o c i

a t e d w i t h n o n

- i l l n e s s r e l a t e d a b s e n c e s

. T h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n f o r o z o n e i s

b a s e d o n t h e r e s u l t s o f t h e s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l

.

S c h o o l L o s s D a y s

G i l l i l a n d e t a l

. ( 2 0 0 1 ) d e f

i n e s a n i n c i d e n t a b s e n c e a s a n a b s e n c e t h a t f o l l o w e d a t t e n d a n c e o n t h e

p r e v i o u s d a y a n d t h e i n c i d e n c e r a t e a s t h e n u m b e r o f i n c i d e n t a b s e n c e s o n a g i v e n d a y o v e r t h e

p o p u l a ti o n a t r i s k f o r a n a b s e n c e o n a g i v e n d a y ( i

. e

. t h o s e c h i l d r e n w h o w e r e n o t a b s e n t o n t h e

p r e v i o u s d a y )

. S i n c e s c h o o l a b s e n c e s d u e t o a i r p o l l u ti o n m a y l a s t l o n g e r t h a n o n e d a y , a n

e s ti m a t e o f t h e a v e r a g e d u r a ti o n o f s c h o o l a b s e n c e s c o u l d b e u s e d t o c a l c u l a t e d t h e t o t a l a v o i d e d

s c h o o l l o s s d a y s f r o m a n e s ti m a t e o f a v o i d e d n e w a b s e n c e s

. A s i m p l e r a ti o o f t h e t o t a l a b s e n c e

r a t e d i v i d e d b y t h e n e w a b s e n c e r a t e w o u l d p r o v i d e a n e s ti m a t e o f t h e a v e r a g e d u r a ti o n o f s c h o o l

a b s e n c e s , w h i c h c o u l d b e a p p l i e d t o t h e e s ti m a t e o f a v o i d e d n e w a b s e n c e s a s f o l l o w s :A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 4 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s S i n c e t h e f u n c ti o n i s l o g

- l i n e a r , t h e b a s e l i n e i n c i d e n c e r a t e ( i n t h i s c a s e , t h e r a t e o f n e w a b s e n c e s )

i s m u l ti p l i e d b y d u r a ti o n , w h i c h r e d u c e s t o t h e t o t a l s c h o o l a b s e n c e r a t e

. T h e r e f o r e , t h e s a m e

r e s u l t w o u l d b e o b t a i n e d b y u s i n g a s i n g l e e s ti m a t e o f t h e t o t a l s c h o o l a b s e n c e r a t e i n t h e C

- R

f u n c ti o n

. U s i n g t h i s a p p r o a c h

, w e a s s u m e t h a t t h e s a m e r e l a ti o n s h i p o b s e r v e d b e t w e e n p o l l u t a n t

a n d n e w s c h o o l a b s e n c e s i n t h e s t u d y w o u l d b e o b s e r v e d f o r t o t a l a b s e n c e s o n a g i v e n d a y

. A s

a r e s u l t

, t h e t o t a l s c h o o l a b s e n c e r a t e i s u s e d i n t h e f u n c ti o n b e l o w

. T h e d e r i v a ti o n o f t h i s r a t e i s d e s c r i b e d i n t h e s e c ti o n o n b a s e l i n e i n c i d e n c e r a t e e s ti m a ti o n

.

F o r a l l a b s e n c e s , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n a p e r c e n

t i n c r e a s e o f 1 6

. 3

p e r c e n t ( 9 5 % C I

- 2

. 6 p e r c e n

t

, 3 8

. 9 p e r c e n t ) a s s o c i a t e d w i t h a 2 0 p p b i n c r e a s e i n 8

- h o u r

a v e r a g e o z o n e c o n c e n t r a ti o n ( 2 0 0 1

, T a b l e 6

, p

. 5 2 )

.

A s c a l i n g f a c t o r i s u s e d t o a d j u s t f o r t h e n u m b e r o f s c h o o l d a y s i n t h e o z o n e s e a s o n

. I n t h e

m o d e l i n g p r o g r a m , t h e f u n c ti o n i s a p p l i e d t o e v e r y d a y i n t h e o z o n e s e a s o n ( M a y 1

- S e p t e m

b e r 3 0 )

, h o w e v e r , i n r e a l i t y , s c h o o l a b s e n c e s w i l l b e a v o i d e d o n l y o n s c h o o l d a y s

. W e a s s u m e t h a t

c h i l d r e n a r e i n s c h o o l d u r i n g w e e k d a y s f o r a l l o f M a y , t w o w e e k s i n J u n e , o n e w e e k i n A u g u s t

,

a n d a l l o f S e p t e m b e r

. T h i s c o r r e s p o n d s t o a p p r o x i m a t e l y 2

. 7 5 m o n t h s o u t o f t h e 5 m o n t h

s e a s o n , r e s u l ti n g i n a n e s ti m a t e o f 3 9

. 3 % o f d a y

s ( 2

. 7 5 / 5 * 5 / 7 )

.

I n a d d i ti o n , n o t a l l c h i l d r e n a r e a t

- r i s k f o r a n e w s c h o o l a b s e n c e , a s d e f i n e d b y t h e s t u d y

. O n

a v e r a g e , 5

. 5 % o f s c h

o o l c h i l d r e n a r e a b s e n t f r o m s c h o o l o n a g i v e n d a y ( U

. S

. D e p a r

t m e n t o f

E d u c a ti o n , 1 9 9 6

, T a b l e 4 2

- 1 )

. O n l y t h o s e w h o a r e i n s c h o o l o n t h e p r e v i o u s d a y a r e a t r i s k f o r

a n e w a b s e n c e ( 1

- 0

. 0 5 5 = 9 4

. 5 % )

. A s a r e s u

l t

, a f a c t o r o f 9 4

. 5 % i

s u s e d i n t h e f u n c ti o n t o

e s ti m a t e t h e p o p u l a ti o n o f s c h o o l c h i l d r e n a t

- r i s k f o r a n e w a b s e n c e

.

I n c i d e n c e R a t e : d a i

l y s c h o o l a b s e n c e r a t e = 0

. 0 5 5 ( U

. S

. D e p a r t m e n t o f E d u c a t i o n , 1 9 9 6

, T a b l

e 4 2

- 1 )

P o p u l a t i o n : p o

p u l a t i o n o f c h i l d r e n a g e s 9

- 1 0 n o t a b s e n

t f r o m s c h o o l o n a g i

v e n d a y = 9 4

. 5 % o f

c h i l d r e n a g e s 9

- 1 0 ( T h e p r o

p o r t i o n o f c h i l d r e n n o t a b s e n t f r o m s c h o o l o n a g i

v e n d a y ( 5

. 5 % ) i

s b a s e d o n 1 9 9 6 d a t a f

r o m t h e U

. S

. D e p a r t

m e n t o f E d u c a t i o n ( 1 9 9 6

, T a b l

e 4 2

- 1 )

. )

S c a l i n g F a c t o r : P r o

p o r t i o n o f d a y s t h a t a r e s c h o o l d a y s i

n t h e o z o n e s e a s o n = 0

. 3 9 3

. ( O z o n e i s m o d e l e d f o r t h e 5 m o n t h s f r o m M a y 1 t h r o u g h S e p t e m b e r 3 0

. W e a s s u

m e t h a t c h i l d r e n

a r e i n s c h o o l d u r i n g w e e k d a y s f o r a l l o f M a y , 2 w e e k s i

n J u n e , 1 w e e k i n A u g u s t

, a n d a l l o f

S e p t e m b e r

. T h i s c o r r e s p o n d s t o a p

p r o x i m a t e l y 2

. 7 5 m o n t h s o u t o f t h e 5 m o n t h s e a s o n , r e s u

l t i n g i n

a n e s t i m a t e o f 3 9

. 3 % o f d a y s ( 2

. 7 5 / 5 * 5 / 7 )

. )A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 4 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s F

. 5

. 3 O s t r

o a n d R o t h s c h

i l d ( 1 9 8 9 )

O s t r o a n d R o t h s c h i l d ( 1 9 8 9 ) e s ti m a t e d t h e i m p a c t o f P M 2

. 5 a n

d o z o n e o n t h e i n c i d e n c e o f m i n o r

r e s t r i c t e d a c ti v i t y d a y s ( M R A D s ) a n d r e s p i r a t o r y

- r e l a t e d r e s t r i c t e d a c ti v i t y d a y s ( R R A D s ) i n a

n a ti o n a l s a m p l e o f t h e a d u l t w o r k i n g p o p u l a ti o n , a g e s 1 8 t o 6 5

, l i v i n g i n m e t r o p o l i t a n a r e a s

. T h e

s t u d y p o p u l a ti o n i s b a s e d o n t h e H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y ( H I S )

, c o n d u c t e d b y t h e N a ti o n a l

C e n t e r f o r H e a l t h S t a ti s ti c s

. I n p u b l i c a ti o n s f r o m t h i s o n g o i n g s u r v e y , n o n

- e l d e r l y a d u l t

p o p u l a ti o n s a r e g e n e r a l l y r e p o r t e d a s a g e s 1 8

- 6 4

. F r o m t

h e s t u d y , i t i s n o t c l e a r i f t h e a g e r a n g e

s t o p s a t 6 5 o r i

n c l u d e s 6 5 y e a r o l d s

. W e a p p l y t h e C

- R f u n c ti o n t o i n d i v i d u a l s a g e s 1 8

- 6 4 f o r

c o n s i s t e n c y w i t h o t h e r s t u d i e s e s ti m a ti n g i m p a c t s t o n o n

- e l d e r l y a d u l t p o p u l a ti o n s

. T h e a n n u a l

n a ti o n a l s u r v e y r e s u l t s u s e d i n t h i s a n a l y s i s w e r e c o n d u c t e d i n 1 9 7 6

- 1 9 8 1

. C o n

t r o l l i n g f o r P M 2

. 5 ,

t w o

- w e e k a v e r a g e o z o n e h a d a h i g h l y v a r i a b l e a s s o c i a ti o n w i t h R R A D s a n d M R A D s

. C o n t r o l l i n g f o r o z o n e , t w o

- w e e k a v e r a g e P M 2

. 5 w a s s i

g n i f i c a n t l y l i n k e d t o b o t h h e a l t h e n d p o i n t s

i n m o s t y e a r s

. T h e C

- R f u n c ti o n f o r o z o n e i s b a s e d o n t h e c o

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h P M 2

. 5 .

T h e s t u d y i s b a s e d o n a “

c o n v e n i e n c e ” s a m p l e o f n o n

- e l d e r l y i n d i v i d u a l s

. A p p l y i n g t h e C

- R

f u n c ti o n t o t h i s a g e g r o u p i s l i k e l y a s l i g h t u n d e r e s ti m a t e , a s i t s e e m s l i k e l y t h a t e l d e r l y a r e a t l e a s t

a s s u s c e p ti b l e t o o z o n e a s i n d i v i d u a l s u n d e r 6 5

. A n u m b e r o f s t u d i e s h a v e f o u n d t h a t h o s p i t a l

a d m i s s i o n s f o r t h e e l d e r l y a r e r e l a t e d t o o z o n e e x p o s u r e s ( e

. g

. , S c h w a r t z , 1 9 9 4 b ; S c h w a r t z , 1 9 9 5 )

.

M i n o r R e s t r i c t e d A c t i v i t y D a y s

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r u s e d i n t h e C

- R f u n c ti o n a r e b a s e d o n a w e i

g h t e d a v e r a g e o f

t h e c o e f f i c i e n t s i n O s t r o a n d R o t h s c h i l d ( 1 9 8 9

, T a b l e 4 )

. T h e d e r i v a ti o n o f t h e s e e s ti m a t e s i s d e s c r i b e d b e l o w

.

I n c i d e n c e R a t e : d a i

l y i n c i d e n c e r a t e f o r m i n o r r e s t r i c t e d a c t i v i t y d a y s ( M R A D ) = 0

. 0 2 1 3 7 ( O s t

r o

a n d R o t h s c h i l d

, 1 9 8 9

, p

. 2 4 3 )

P o p u l a t i o n : a d

u l t p o p u l a t i o n a g e s 1 8 t o 6 4

T h e c o e f f i c i e n t u s e d i n t h e C

- R f u n c ti o n i s a w e i g h t e d a v e r a g e o f t h e c o e f f i c i e n t s i n O s t r o a n d

R o t h s c h i l d ( 1 9 8 9

, T a b l e 4 ) u s i n g t h e i n v e r s e o f t h e v a r i a n c e a s t h e w e i g h t

. T h e c a l c u l a ti o n o f t h e
M R A D c o e f f i c i e n t a n d i t s s t a n d a r d e r r o r i s e x a c t l y a n a l o g o u s t o t h e c a l c u l a ti o n d o n e f o r t h e

w o r k

- l o s s d a y s c o e f f i c i e n t b a s e d o n O s t

r o ( 1 9 8 7 )

.

T h e s t a n d a r d e r r o r o f t h e c o e f f i c i e n t i s c a l c u l a t e d a s f o l l o w s , a s s u m i n g t h a t t h e e s ti m a t e d y e a r

-A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 4 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s s p e c i f i c c o e f f i c i e n t s a r e i n d e p e n d e n t :

T h i s r e d u c e s d o w n t o :



### F

. 6 C o n v e r t i n g F u n c t i o n s t o 8

- H o u r D a i l y M a x i m u m M e t r i c

A n u m b e r o f h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s w e r e c o n v e r t e d f r o m 1

- h o u r m a x i m u m , 2 4

- h o u r a v e r a g e ,

a n d 8

- h o u r a v e r a g e t o t h e 8

- h o u r m a x i m u m m e t r i c

. T o c o n v e r t

, s a y , a 1

- h o u r m a x i m u m f u n c ti o n , w e m u l ti p l i e d t h e 1

- h o u r m a x i m u m c o e f f i c i e n t w i t h t h e r a ti o o f t h e t y p i c a l 1

- h o u r

m a x i m u m v a l u e t o t h e t y p i c a l 8

- h o u r m a x i m u m v a l u e

. W e c a l c u l a t e d o z o n e m e t r i c r a ti o s f o r e a c h

q u a r t e r a n d y e a r i n t h e p e r i o d 2 0 0 0

- 2 0 0 7

. W e c a l

c u l a t e d r a ti o s b y m o n i t o r , a n d b y c o u n t y , c o r e b u s i n e s s s t a ti s ti c a l a r e a ( C B S A

)

, s t a t e , a n d n a ti o n

.

F o r e a c h m o n i t o r , a d a y w a s c o n

s i d e r e d v a l i d i f i t h a d a t l e a s t 1 8 h o u r l y v a l u e s o u t o f 2 4

. A

q u a r t e r w a s c o n s i d e r e d v a l i d i f i t h a d a t l e a s t 8 5 p e r c e n

t v a l i d d a y s

. R a ti o s a r e c a l c u l a t e d f o r t h e

y e a r , o n l y i f t h a t y e a r h a d f o u r q u a r t e r l y v a l u e s

. T h e C B S A c o d e s , w

h i c h w e r e d e f i n e d b y O M B

o n 6

- 6

- 0 3

, w e r e o b t a i

n e d f r o m : h t t p : / / w w w

. c e n s u s

. g o v / p o p u l a ti o n / e s ti m a t e s / m e t r o

- c i t y / 0 3 m s a

. t x t

.

W e c h o s e t h e ti m e p e r i o d f o r t h e r a ti o c a l c u l a ti o n ( e

. g

. , s p r i n g a n d s u m m e r q u a r t e r s ) a n d t h e l o c a ti o n s b a s e d o n t h e d a t a u s e d i n e a c h e p i d e m i o l o g i c a l s t u d y

. T a b l e F

- 6 p r e s e n t s t h e 8

- h o u r

a d j u s t m e n t u s e d f o r e a c h s t u d y

. T a b l e s G

- 7 t h r o u g h G

- 9 p r e s e n t s u p p o r ti n g d o c u m e n t a ti o n f o r

s o m e o f t h e m u l ti

- c i t y 8

- h o u r a d j u s t m e n t s

.

T a b l e F

- 6

. E i g h

t

- H o u r A d j u s t m e n t s b y S t u d y

E f f e c t A u t h o r Y

e a r L o c a t i o n A d

j u s t m e n t F a c t o r L o c a t i o n Q u a r t e r s M e t r i c 8

- H o u r A d j N o t e s

M o r t a l i t y , N o n

A c c i d e n t a l B e l l e t a l

. 2 0 0 4 9 5 U S c i t i e s N a t i o n 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 7

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e B e l l e t a l

. 2 0 0 5 M e t a

- a n a l y s i s F r o m s t u d y

. S e e c o m m e n t

. - - 2 4 H o u r M e a n 0

. 5 3

H A

, A l l

R e s p i r a t o r y B u r n e t t e t

a l

. 2 0 0 1 T o r o n t o , C A N B u f f a l o

- C h e e k t o w a g a

- T o n a w a n d a , N Y M S A 2

- 3 1 H o u r M a x 1

. 1 2A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 4 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E f f e c t A u t h o r Y

e a r L o c a t i o n A d

j u s t m e n t F a c t o r L o c a t i o n Q u a r t e r s M e t r i c 8

- H o u r A d j N o t e s

S c h o o l L o s s

D a y s , A l l C a u s e C h e n e t a l

. 2 0 0 0 W a s h o e C o , N V W a s h o e C o u n t y 1

- 4 1 H o u r M a x 1

. 1 9

S c h o o l L o s s

D a y s , A l l C a u s e G i l l i l a n d e t

a l

. 2 0 0 1 S o u t h e r n

C a l i f o r n i a L o s A n g e l e s

- L o n g B e a c h

- S a n t a

A n a , C A M S A 1

- 4 8 H o u r M e a n 0

. 9 6 T h e s t a t e w i d e a v g i s
0

. 9 6

.

M o r t a l i t y , C a r d i o p u l m o n a r y H u a n g e t a l

. 2 0 0 5 1 9 U S c i t i e s S e e b e l o w S e e b e l o w 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 6

M o r t a l i t y , N o n

A c c i d e n t a l I t o e t a l

. 2 0 0 5 6 U S c i t i e s S e e b e l o w S e e b e l o w 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 5

M o r t a l i t y , N o n

A c c i d e n t a l I t o e t a l

. 2 0 0 5 M e t a

- a n a l y s i s F r o m s t u d y

. S e e c o m m e n t

. - - 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 7

M o r t a l i t y , N o n

A c c i d e n t a l I t o e t a l

. 2 0 0 6 M e t a

- a n a l y s i s F r o m s t u d y

. S e e c o m m e n t

. - - 1 H o u r M a x 1

. 3 3

M o r t a l i t y , A l l

C a u s e L e v y e t a l

. 2 0 0 5 M e t a

- a n a l y s i s F r o m s t u d y

. S e e c o m m e n t

. - - 1 H o u r M a x 1

. 3 3

H A

, C h r o n i c

L u n g D i s e a s e M o o l g a v k a r

e t a l

. 1 9 9 7 M i n n e a p o l i s ,

M N M i n n e a p o l i s

- S t

. P a u l

B l o o m i n g t o n , M N

- W I M S A 1

- 4 2 4 H o u r M e a n 0

. 7 0 D a t a 2 0 0 4

- 2 0 0 7

o n l y

.

H A

, P n e u m o n i a M o o l g a v k a r

e t a l

. 1 9 9 7 M i n n e a p o l i s ,

M N M i n n e a p o l i s

- S t

. P a u l

B l o o m i n g t o n , M N

- W I M S A 1

- 4 2 4 H o u r M e a n 0

. 7 0 D a t a 2 0 0 4

- 2 0 0 7

o n l y

.

M i n o r R e s t r i c t e d

A c t i v i t y D a y s O s t r o a n d

R o t h s c h i l d 1 9 8 9 N a t i o n w i d e N a t i o n 1

- 4 1 H o u r M a x 1

. 1 8

H A

, C h r o n i c

L u n g D i s e a s e ( l e s s A s t h m a ) S c h w a r t z 1 9 9 4 D e t r o i t

, M I D e t r o i t

- W a r r e n

- L i v o n i a , M I M S A 1

- 4 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 2 D a t a 2 0 0 6 o n l y

.

H A

, P n e u m o n i a S c h w a r t z 1 9 9 4 D e t r o i t

, M I D e t r o i t

- W a r r e n

- L i v o n i a , M I M S A 1

- 4 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 2 D a t a 2 0 0 6 o n l y

.

H A

, P n e u m o n i a S c h w a r t z 1 9 9 4 M i n n e a p o l i s ,

M N M i n n e a p o l i s

- S t

. P a u l

B l o o m i n g t o n , M N

- W I M S A 1

- 4 2 4 H o u r M e a n 0

. 7 0 D a t a 2 0 0 4

- 2 0 0 7

o n l y

.

H A

, A l l

R e s p i r a t o r y S c h w a r t z 1 9 9 5 N e w H a v e n , C T N e w H a v e n

- M i l f o r d

, C T M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 7

H A

, A l l

R e s p i r a t o r y S c h w a r t z 1 9 9 5 T a c o m a , W A S e a t t l e

- T a c o m

a

- B e l l e v u e , W A

M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 9

M o r t a l i t y , N o n

A c c i d e n t a l S c h w a r t z 2 0 0 4 1 4 U S c i t i e s S e e b e l o w S e e b e l o w 1 H o u r M a x 0

. 6 7

T a b l e F

- 7

. E i g h

t

- H o u r A d j u s t m e n t D e t a i l s

- - 6

- C i t

y S t u d y

C i t y / C o u n t y C B S A

s o r C o u n t i e s U s e d i n R

a t i o A v e r a g e Q u a r t e r s

U s e d S t u d

y M e t r i c 8

- H o u r A

d j

D e t r o i t D e t r o i t

- W a

r r e n

- L i v o n i a , M I M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 3

C o o k C o u n t y C o o k C o u n t y 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 5

H o u s t o n H o u s t o n

- B a

y t o w n

- S u g a r L a n d

, T X M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 5 9

M i n n e a p o l i s M i n n e a

p o l i s

- S t

. P a u l

- B l o o m i n g t o n , M N

- W I

M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 7 0

P h i l a d e l p h i a P h i l a d e l

p h i a

- C a m d e n

- W i l m i n g

t o n , P A

- N J

- D E

M D M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 5

S t

. L o u i s S t

. L o u i s , M O

- I L M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 4

A v e r a g e 0

. 6 4A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 4 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T a b l e F

- 8

. E i g h

t

- H o u r A d j u s t m e n t D e t a i l s

- - 1 4

- C i t

y S t u d y

C i t y / C o u n t y C B S A

s o r C o u n t i e s U s e d i n
R a t i o A v e r a g e Q u a r t e r s

U s e d S t u d

y
M e t r i c 8

- H o u r

A d j N o t e s

B i r m i n g h a m B i r m i n g

h a m

- H o o v e r , A L M S A 2

- 3 1 H o u r M a x 1

. 1 5

B o u l d e r B o u l d e r , C O M S A 2

- 3 1 H o u r M a x 1

. 1 5

C a n t o n C a

n t o n

- M a s s i l l o n , O H M S A 2

- 3 1 H o u r M a x 1

. 1 2

C h i c a g o C h i c a g

o

- N a p e r v i l l e

- J o l i e t

, I L

- I N

W I M S A 2

- 3 1 H o u r M a x 1

. 1 6

C i n c i n n a t i C i n c i n n a

t i

- M i d d l e t o w n , O H

- K Y

I N M S A 2

- 3 1 H o u r M a x 1

. 1 5

C o l o r a d o
S p r i n g s C o l o r a d o S

p r i n g s , C O M S A 2

- 3 1 H o u r M a x 1

. 1 1

C o l u m b u s C o l u m b u s , O H M S A 2

- 3 1 H o u r M a x 1

. 1 3

D e t r o i t D e t r o i t

- W a

r r e n

- L i v o n i a , M I M S A 2

- 3 1 H o u r M a x 1

. 1 7

H o u s t o n H o u s t o n

- B a

y t o w n

- S u g a r L a n d

, T X

M S A 2

- 3 1 H o u r M a x 1

. 2 2

N e w H a v e n N e w H a

v e n

- M i l f o r d

, C T M S A 2

- 3 1 H o u r M a x 1

. 1 7

P i t t s b u r g h P i t t s b u r g

h

, P A M S A 2

- 3 1 H o u r M a x 1

. 1 5

P r o v o P r o v o

- O r e m , U T M S A 3 1 H o u r M a x 1

. 1 3 O n l

y q u a r t e r 3

a v a i l a b l e

S e a t t l e S e a

t t l e

- T a c o m a

- B e l l e v u e , W

A

M S A 2

- 3 1 H o u r M a x 1

. 1 5

S p o k a n e S p o k a n e , W A M S A 3 1 H o u r M a x 1

. 0 8 O n l

y q u a r t e r 3

a v a i l a b l e

A v e r a g e 1

. 1 5

T a b l e F

- 9

. E i g h

t

- H o u r A d j u s t m e n t D e t a i l s

- - 1 9

- C i t

y S t u d y

C i t y / C o u n t y C B S A

s o r C o u n t i e s U s e d i n
R a t i o A v e r a g e Q u a r t e r s

U s e d S t u d

y
M e t r i c 8

- H o u r

A d j N o t e s

A t l a n t a A t l a

n t a

- S a n d y S p r i n g s

- M a r i e t t a , G A M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 5 9

C h i c a g o C h i c a g

o

- N a p e r v i l l e

- J o l i e t

, I L

- I N

W I M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 5

C l e v e l a n d C l e v e l a

n d

- E l y r i a

- M e n t o r , O H

M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 9

D a l l a s / F t

W o r t h D a l l a s

- F o r t W o r t h

- A r l i n g t o n , T X

M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 7

D e t r o i t D e t r o i t

- W a

r r e n

- L i v o n i a , M I M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 3A p p e n d i x F : O z o n e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 4 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s C i t y / C o u n t y C B S A

s o r C o u n t i e s U s e d i n
R a t i o A v e r a g e Q u a r t e r s

U s e d S t u d

y
M e t r i c 8

- H o u r

A d j N o t e s

H o u s t o n H o u s t o n

- B a

y t o w n

- S u g a r L a n d

, T X

M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 5 9

L o s A n g e l e s L o s A n g

e l e s

- L o n g B e a c h

- S a

n t a
A n a , C A M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 5 9 L o s A n g

e l e s a n d S a n t a
A n a / A n a h e i m h a v e

s a m e C B S A

.

S a n t a A n a /

A n a h e i m L o s A n g

e l e s

- L o n g B e a c h

- S a

n t a
A n a , C A M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 5 9

M i a m i M i a

m i

- F o r t L a u d e r d a l e

- M i a

m i

B e a c h

, F L M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 7 1

N e w Y o r k N e w Y

o r k

- N e w a r k

- E d i s o n , N Y

N J

- P A M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 6

P h i l a d e l p h i a P h i l a d e l

p h i a

- C a m d e n

- W i l m i n g

t o n , P A

- N J

- D E

- M D M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 5

P h o e n i x P h o e n i x

- M e s a

- S c o t t s d a l e , A Z

M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 6

P i t t s b u r g h P i t t s b u r g

h

, P A M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 1

S a n
B e r n a r d i n o R i v e r s i d e

- S a

n B e r n a r d i n o

- O n t a r i o , C A M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 5

S a n A n t o n i o S a

n A n t o n i o , T X M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 6

S a n D i e g o S a n D i e g o

- C a r l s b a d

- S a n M a r c o s , C A M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 7 0

O a k l a n d S a n F r a n c i s c o

- O a k l a n d

- F r e m o n t

, C A M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 7 0

S a n J o s e S a

n J o s e

- S u n n y v a l e

- S a n t a C l a r a , C A M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 4

S e a t t l e S e a

t t l e

- T a c o m a

- B e l l e v u e , W

A

M S A 2

- 3 2 4 H o u r M e a n 0

. 6 9

A v e r a g e 0

. 6 5 Ke e p i n g 1 L o s
A n g e l e s k e e p s 8

- h o u r a d j a t 0

. 6 5

.A p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 4 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

# A p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t

F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

I n t h i s A p p e n d i x , w e p r e s e n t t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e N O 2 - r e l a t e d a d v e r s e

h e a l t h e f f e c t s

. E a c h s u b

- s e c ti o n h a s a t a b l e w i t h a b r i e f d e s c r i p ti o n o f e a c h h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n

a n d t h e u n d e r l y i n g p a r a m e t e r s

. F o l l o w i n g e a c h t a b l e , w e p r e s e n t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e

s t u d i e s a n d a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

N o t e t h a t A p p e n d i x C m a t h e m a ti c a l l y d e r i v e s t h e s t a n d a r d t y p e s o f h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s

e n c o u n t e r e d i n t h e e p i d e m i o l o g i c a l l i t e r a t u r e , s u c h a s , l o g

- l i n e a r , l o g i s ti c a n d l i n e a r , s o w e s i m p l y

n o t e h e r e t h e t y p e o f f u n c ti o n a l f o r m

. A n d A p p e n d i x D p r e s e n t s a d e s c r i p ti o n o f t h e s o u r c e s f o r

t h e i n c i d e n c e a n d p r e v a l e n c e d a t a u s e d i n t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s

.



### G

. 1 H o s p i t a l A d m i s s i o n s

T a b l e G

- 1 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n

n i t r o g e n d i o x i d e a n d h o s p i t a l a d m i s s i o n s

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e

s t u d i e s a n d a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

T a b l e G

- 1

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r N i t r o g e n D i o x i d e a n d H o s p i t a l A d m

i s s i o n s

E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e C o

P o l l M e t r i c B e t a S t d

. E r r

. F o r m N o t e s

A l l

R e s p i r a t o r y F u

n g e t a l

. 2 0 0 6 V

a n c o u v e r , C a n a d a 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u

r
M e a n 0

. 0 0 3 2 8 5 0

. 0 0 1 7 0 7 L o g

- l i n e a r

A s t h m a L i n n e t a l

. 2 0 0 0 M e t r o p o l i t a n
L o s A n g e l e s 0

- 2 9 D 2 4 H o u r
M e a n 0

. 0 0 2 4 0 0 0

. 0 0 0 8 0 0 L o g

- l i n e a r

A s t h m a L i n n e t a l

. 2 0 0 0 M e t r o p o l i t a n
L o s A n g e l e s 3 0

- 9 9 D 2 4 H o u r
M e a n 0

. 0 0 1 4 0 0 0

. 0 0 0 5 0 0 L o g

- l i n e a r

A l l

R e s p i r a t o r y L u

g i n a a h e t

a l

. 2 0 0 5 W i n d s o r ,

O n t a r i o 0

- 1 4 D 1 H o u r
M a x 0

. 0 0 6 7 4 7 0

. 0 0 3 6 2 8 L o g

- l i n e a r F e m a l e

A l l

R e s p i r a t o r y L u

g i n a a h e t

a l

. 2 0 0 5 W i n d s o r ,

O n t a r i o 0

- 1 4 D 1 H o u r
M a x - 0

. 0 0 2 8 7 8 0

. 0 0 3 1 3 2 L o g

- l i n e a r M a l e

A l l

R e s p i r a t o r y L u

g i n a a h e t

a l

. 2 0 0 5 W i n d s o r ,

O n t a r i o 1 5

- 6 4 D 1 H o u r
M a x 0

. 0 0 7 1 3 9 0

. 0 0 4 3 5 3 L o g

- l i n e a r F e m a l e

A l l

R e s p i r a t o r y L u

g i n a a h e t

a l

. 2 0 0 5 W i n d s o r ,

O n t a r i o 1 5

- 6 4 D 1 H o u r
M a x 0

. 0 0 0 7 4 6 0

. 0 0 5 8 7 9 L o g

- l i n e a r M a l e

A l l

R e s p i r a t o r y L u

g i n a a h e t

a l

. 2 0 0 5 W i n d s o r ,

O n t a r i o 6 5

- 9 9 D 1 H o u r
M a x 0

. 0 0 1 2 3 8 0

. 0 0 2 9 6 1 L o g

- l i n e a r F e m a l e

A l l

R e s p i r a t o r y L u

g i n a a h e t

a l

. 2 0 0 5 W i n d s o r ,

O n t a r i o 6 5

- 9 9 D 1 H o u r
M a x - 0

. 0 0 1 4 3 5 0

. 0 0 4 2 9 5 L o g

- l i n e a r M a l e

C h r o n i c L u n g
D i s e a s e M o o l g a v k a r

S

. H

. 2 0 0 3 L o s A n g e l e s

C o u n t y , C A 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r
M e a n 0

. 0 0 1 8 0 0 0

. 0 0 0 1 8 8 L o g

- l i n e a r

C h r o n i c L u n g
D i s e a s e M o o l g a v k a r

S

. H

. 2 0 0 3 C o o k

C o u n t y , C A 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r
M e a n 0

. 0 0 2 4 0 0 0

. 0 0 0 8 0 3 L o g

- l i n e a r

A l l

R e s p i r a t o r y Y a n g e t a l

. 2 0 0 3 V a n c o u v e r , C a n a d a 6 5

- 9 9 S

O 2 , D 2 4 H o u

r
M e a n 0

. 0 0 8 7 5 9 0

. 0 0 3 0 6 9 L o g i s t i cA p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 4 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e C o

P o l l M e t r i c B e t a S t d

. E r r

. F o r m N o t e s

O 3 ,

C O

, C O H

C h r o n i c L u n g
D i s e a s e ( l e s s
A s t h m a ) Y a n g e t a l

. 2 0 0 5 V a n c o u v e r , C a n a d a 6 5

- 9 9 O 3 D 2 4 H o u

r
M e a n 0

. 0 2 0 6 0 5 0

. 0 0 6 6 3 7 L o g

- l i n e a r

G

. 1

. 1 F u n g e t a l

. ( 2 0 0 6 )

F u n g e t a l

. ( 2 0 0 6 ) a s s e s s e d t

h e i m p a c t o f a m b i e n t g a s e o u s p o l l u t a n t s ( S O

2 , N O

2 , C O

, a n

d O

3 )

a n d p a r ti c u l a t e m a t t e r s ( P M

1 0 , P M

2

. 5 , a n

d P M

1 0

- 2

. 5 ) a s w e l

l a s t h e c o e f f i c i e n t o f h a z e ( C O H ) o n

r e c u r r e n t r e s p i r a t o r y h o s p i t a l a d m i s s i o n s ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 ) a m

o n g t h e e l d e r l y i n V a n c o u v e r , C a n a d a , f o r t h e p e r i o d o f J u n e 1

, 1 9 9 5

, t o M a r c h 3 1

, 1 9 9 9

, u

s i n g a n e w m e t h o d

p r o p o s e d b y D e w a n

j i a n d M o o l g a v k a r ( 2 0 0 0 ; 2 0 0 2 )

. T

h e a s s o c i a ti o n s w e r e c o n d u c t e d a t

c u r r e n t d a y , 3

- d a y , 5

- d a y , a n d 7

- d a y m o v i n g a v e r a g e s

. T h e s t r o n g e s t a s s o c i a ti o n b e t w e e n N O

2

a n d h o s p i t a l a d m i s s i o n s w a s o b s e r v e d a t 3

- d a y l a g ( R R = 1

. 0 1 8

, 9 5 % C I : 1

. 0 0 0

- 1

. 0 3 7 )

. F o r S O

2 , s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s w e r e f o u n d b e t w e e n a d m i s s i o n s a n d 3

- d a y , 5

- d a y , a n d 7

- d a y

m o v i n g a v e r a g e s o f t h e a m b i e n t S O

2 c o n c e n t r a ti o n s , w i t h t h e s t r o n g e s t a s s o c i a ti o n o b s e r v e d a t

t h e 7

- d a y l a g ( R R = 1

. 0 4 4

, 9 5 % C I : 1

. 0 1 8

- 1

. 0 7 0 )

. T h e a u t h o r s f o u n d P M

1 0

- 2

. 5 f o r 3

- d a y a n d 5

- d a y l a g t o b e s i g n i f i c a n t

, w i t h t h e s t r o n g e s t a s s o c i a ti o n a t 5

- d a y l a g ( R R = 1

. 0 2 0

, 9 5 % C I : 1

. 0 0 1

- 1

. 0 3 9 )

. N o s i

g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s w i t h a d m i s s i o n w e r e f o u n d w i t h c u r r e n t d a y e x p o s u r e

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A l l R e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 )

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 1 8 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 9 5 % C I : 1

. 0 0 0

- 1

. 0 3 7 ) f

o r a 5

. 4 3 1 p p b i

n c r e a s e i n 3

- d a y

m o v i n g a v e r a g e o f N O 2 ( F u n g , e t a l

. , 2 0 0 6

, T a

b l e 4 )

.

G

. 1

. 2 L i n n e t a l

. ( 2 0 0 0 )

L i n n e t a l

. ( 2 0 0 0 ) e v

a l u a t e d a s s o c i a ti o n s b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d h o s p i t a l a d m i s s i o n s f o r

c a r d i o p u l m o n a r y i l l n e s s e s i n m e t r o p o l i t a n L o s A n g e l e s d u r i n g 1 9 9 2

- 1 9 9 5

. I n a s i

n g l e

- p o l l u t a n t

P o i s s o n r e g r e s s i o n m o d e l

, d a i l y a v e r a g e o f N O 2 ( y e a r

- r o u n d ) w a s f o u n d s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d

w i t h s a m e

- d a y a s t h m a h o s p i t a l a d m i s s i o n s f o r b o t h a g e g r o u p s ( i

. e

. , 0

- 2 9 a n

d 3 0

- 9 9 )

. T h e

r e s u l t s f o r w i n t e r a n d a u t u m n w e r e a l s o r e p o r t e d b u t i n s i g n i f i c a n t

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A s t h m

a ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3 )

L i n n e t a l

. ( 2 0 0 0

, T a

b l e 9 ) r e p o r t e d t h e c o e f f i c i e n t s a n d s t a n d a r d e r r o r f o r p a ti e n t s = 3 0 y e a r s o f

a g e a n d L i n n e t a l

. ( 2 0 0 0

, p

. 4 3 2 ) r e p o r

t e d t h e c o e f f i c i e n t s a n d s t a n d a r d e r r o r f o r p a ti e n t s < 3 0

y e a r s o f a g e

.A p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 5 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s G

. 1

. 3 L u g i n a a h e t a l

. ( 2 0 0 5 )

L u g i n a a h e t a l

. ( 2 0 0 5 ) a s s e s s e d t

h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d d a i l y r e s p i r a t o r y h o s p i t a l i z a ti o n ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 ) f

o r d i f f e r e n t a g e a n d s e x g r o u p s f r o m 1 9 9 5 t o 2 0 0 0

. T

h e

p o l l u t a n t s i n c l u d e d w e r e N O 2 , S O 2 , C O

, O 3 , P M 1 0 , c o e f f i c i e n t o f h a z e ( C O H )

, a n d t o t a l

r e d u c e d s u l f u r ( T R S )

. T h e a u t h o r s e s ti m a t e d r e l a ti v e r i s k s ( R R ) u s i n g b o t h ti m e

- s e r i e s a n d c a s e

c r o s s o v e r m e t h o d s a f t e r c o n t r o l l i n g f o r a p p r o p r i a t e c o n f o u n d e r s ( t e m p e r a t u r e , h u m i d i t y , a n d

c h a n g e i n b a r o m e t r i c p r e s s u r e )

. T h e r e s u l t s o f b o t h a n a l y s e s w e r e c o n s i s t e n t

. T h e y f o u n d

a s s o c i a ti o n s b e t w e e n N O 2 , S O 2 , C O

, C O H

, o r P M 1 0 a n d d a i l y h o s p i t a l a d m i s s i o n o f

r e s p i r a t o r y d i s e a s e s e s p e c i a l l y a m o n g f e m a l e s

. F o r f e m a l e s 0

- 1 4 y e a r s o f a g e , t h e r e w a s 1

- d a y d e l a y e d e f f e c t o f N O 2 ( R

R = 1

. 1 9

, c a s e

- c r o s s o v

e r m e t h o d )

, a c u r r e n t

- d a y S O 2 ( R R = 1

. 1 1

,

ti m e s e r i e s )

, a n d c u r r e n t

- d a y a n d 1

- a n d 2

- d a y d e l a y e d e f f e c t s f o r C O b y c a s e c r o s s o v

e r ( R R = 1

. 1 5

, 1

. 1 9

, 1

. 2 2

, r e s p e c ti

v e l y )

. T i m e

- s e r i e s a n a l y s i s s h o w e d t h a t 1

- d a y d e l a y e d e f f e c t o f P M 1 0

o n r e s p i r a t o r y a d m i s s i o n s o f a d u l t m a l e s ( 1 5

- 6 4 y e a r s o f a g e )

, w i t h a n R R o f 1

. 1 8

. C O H h

a d

s i g n i f i c a n t e f f e c t s o n f e m a l e r e s p i r a t o r y h o s p i t a l i z a ti o n , e s p e c i a l l y f o r 2

- d a y d e l a y e d e f f e c t s o n

a d u l t f e m a l e s , w i t h R R s o f 1

. 1 5 a n d 1

. 2 9 u s i n g ti m e

- s e r i e s a n d c a s e

- c r o s s o v

e r a n a l y s i s ,

r e s p e c ti v e l y

. T h e r e w e r e n o s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s b e t w e e n O 3 a n d T R S w i t h r e s p i r a t o r y

a d m i s s i o n s

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A l l R e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 )

F o r d i f f e r e n t a g e a n d s e x g r o u p s , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e

r e l a ti v e r i s k s a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l r e p o r t e d f o r s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l s u s i n g ti m e

- s e r i e s

m e t h o d f o r a 1 6 p p b i n c r e a s e i n d a i l y 1

- h o u r m a x N O 2 l e v e l s ( L u g i n a a h

, e t a l

. , 2 0 0 5

, T a

b l e 3 )

. T h e ti m e

- s e r i e s m e t h o d i s c h o s e n b a s e d o n t

h e d i s c u s s i o n i n F u n g e t a l

. ( 2 0 0 3 )

.

G

. 1

. 4 M o o l g a v k a r ( 2 0 0 3 )

M o o l g a v k a r ( 2 0 0 3 ) p r e s e n

t e d r e

- a n a l y s e s o f M o o l g a v k a r ( 2 0 0 0 c ; 2 0 0 0 a ; 2 0 0 0 b ) a

b o u t t h e

a s s o c i a ti o n s b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d d a i l y d e a t h s a n d h o s p i t a l a d m i s s i o n s i n L o s A n g e l e s a n d

C o o k c o u n ti e s i n t h e U n i t e d S t a t e s

. T h e p r i n c i p a l r e a s o n f o r c o n d u c ti n g t h e s e r e

- a n a l y s e s w a s t o

a s s e s s t h e i m p a c t o f u s i n g c o n v e r g e n c e c r i t e r i a t h a t a r e m o r e s t r i n g e n t t h a n t h e d e f a u l t c r i t e r i a

u s e d i n t h e S

- P l u s s o f t w a r e p a c k a g e

. T h e a u t h o r a l s o r e p o r t e d t h e r e s u l t s o f g e n e r a l i z e d l i n e a r

m o d e l ( G L M ) a n a l y s e s u s i n g n a t u r a l s p l i n e s w i t h t h e s a m e d e g r e e o f f r e e d o m a s t h e s m o o t h i n g

s p l i n e s h e u s e d i n t h e g e n e r a l i z e d a d d i ti v e m o d e l ( G A M ) a n a l y s e s

. I n s i n g l e

- p o l l u t a n t P o i s s o n

r e g r e s s i o n m o d e l s , h o s p i t a l a d m i s s i o n s f o r C O P D ( I C D

- 9 c o d e 4 9 0

- 4 9 6 ) w e r e a s s o c i a t e d w i t h

d a i l y a v e r a g e o f N O 2 l e v e l s a t l a g s o f 0

, 1

, 2

, 3

, 4 a n

d 5 d a y s f o r i n d i v i d u a l s 6 5 a n d o l d e r

. T h e

a s s o c i a ti o n w a s s t r o n g e s t a t l a g 0 u s i n g b o t h G A M ( s t r i n g e n t c o n v e r g e n c e ) a n d G L M

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , C h r o n i c L u n g D i s e a s e ( I C D

- 9 c o d e 4 9 0

- 4 9 6 )

- - - L o s A n g e l e s C o u n t y

M o o l g a v k a r ( 2 0 0 3

, T a b l e 1 8 ) s h o w s t h e e s ti m a t e d p e r c e n t a g e c h a n g e ( l o g R R x 1 0 0 ) i n d a i l y C O P D a d m i s s i o n s a s s o c i a t e d w i t h i n c r e a s e s o f 1 0 p p b N O 2 f

r o m s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l s i n L o sA p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 5 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s A n g e l e s C o u n t y

. T h e c o e f f i c i e n t s c a n b e c a l c u l a t e d b a s e d o n t

h e r e p o r t e d p e r c e n t a g e c h a n g e s , t h a t i s , β N O 2 = l o g ( R R ) / 1 0 p p b

. A l o n g w i t h t h e t

- s t a ti s ti c s r e p o r t e d i n t h e s a m e t a b l e , s t a n d a r d

e r r o r s ( S E ) a r e c a l c u l a t e d

. F o r L o s A

n g e l e s C o u n t y β N O 2 = 0

. 0 0 1 8 a n

d S E = 0

. 0 0 0 1 9

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , C h r o n i c L u n g D i s e a s e ( I C D

- 9 c o d e 4 9 0

- 4 9 6 )

- - - C o o k C o u n t y

M o o l g a v k a r ( 2 0 0 3

, T a b l e 2 0 ) s h o w s t h e e s ti m a t e d p e r c e n t a g e c h a n g e ( l o g R R x 1 0 0 ) i n d a i l y C O P D a d m i s s i o n s a s s o c i a t e d w i t h i n c r e a s e s o f 1 0 p p b N O 2 f

r o m s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l s i n

C o o k C o u n t y

. T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e c a l c u l a t e d i n t h e s a m e w a y a s d e s c r i

b e d

a b o v e

. F o r C o o k C o u

n t y β N O 2 = 0

. 0 0 2 4 a n

d S E = 0

. 0 0 0 8 0

.

G

. 1

. 5 Y a n g e t a l

. ( 2 0 0 3 )

Y a n g e t a l

. ( 2 0 0 3 ) e x

a m i n e d t h e i m p a c t o f o z o n e , n i t r o g e n d i o x i d e , s u l f u r d i o x i d e , c a r b o n

m o n o x i d e , a n d c o e f f i c i e n t o f h a z e o n d a i l y r e s p i r a t o r y a d m i s s i o n s ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 ) i

n b o t h y o u n g c h i l d r e n ( < 3 y e a r s o f a g e ) a n d t h e e l d e r l y ( 6 5

- 9 9 y e a r s o f a g e ) i n g r e a t e r V a n c o u v e r , B r i ti s h C o l u m b i a d u r i n g t h e 1 3

- y r p e r i o d 1 9 8 6

- 1 9 9 8

. B i

d i r e c ti o n a l c a s e

- c r o s s o v

e r a n a l y s i s w a s

u s e d t o i n v e s ti g a t e a s s o c i a ti o n s a n d o d d s r a ti o s w e r e r e p o r t e d f o r s i n g l e

- p o l l u t a n t

, t w o

- p o l l u t a n t s

a n d m u l ti p l e p o l l u t a n t s m o d e l s

. N O 2 w a s f o u n d s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h r e s p i r a t o r y

a d m i s s i o n s i n a l l m o d e l s f o r e l d e r l y

. F o r c h i l d r e n N O 2 e f f e c t w a s f o u n d s i g n i f i c a n t i n s i n g l e

p o l l u t a n t m o d e l a n d t w o p o l l u t a n t s m o d e l w i t h O 3 .

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A l l R e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 )

I n a m u l ti

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h S O 2 , O 3 , C O

, a n

d C O H

, t h e c o e f f i c i e n t f o r N O 2 a n d s t a n d a r d

e r r o r a r e e s ti m a t e d f o r a g e 6 5

- 9 9 f r o m t h e r e l a ti v e r i s k s ( 1

. 0 5 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 1

- 1

. 0 8 ) f o r a 5

. 5 7 p p b i

n c r e a s e i n d a i l y a v e r a g e o f N O 2 a t l a g 1 d a y ( Y a n

g , e t a l

. , 2 0 0 3

, T a b l e 3 )

.

G

. 1

. 6 Y a n g e t a l

. ( 2 0 0 5 )

Y a n g e t a l

. ( 2 0 0 5 ) e x

a m i n e d t h e a s s o c i a ti o n s b e t w e e n g a s e o u s p o l l u t a n t s a n d h o s p i t a l i z a ti o n f o r

c h r o n i c l u n g d i s e a s e l e s s a s t h m a ( I C D

- 9 c o d e s 4 9 0

- 4 9 2

, 4 9 4

, a n

d 4 9 6 ) a m o n g e l d e r l y p e o p l e l i v i n g i n V a n c o u v e r , C a n a d a

. T h e a u t h o r s r e g r e s s e d t h e l o g a r i t h m o f d a i l y c o u n t s o f a c u t e C O P D

h o s p i t a l i z a ti o n d u r i n g t h e 5

- y e a r p e r i o d f r o m 1 9 9 4 t o 1 9 9 8 o n t

h e d a i l y m e a n l e v e l s o f e a c h

p o l l u t a n t

, a f t e r a c c o u n ti n g f o r s e a s o n a l a n d s u b s e a s o n a l f l u c t u a ti o n s , n o n

- P o i s s o n d i s p e r s i o n , a n d

w e a t h e r v a r i a b l e s

. T h e y f o u n d t h a t n i t r o g e n d i o x i d e a n d c a r b o n m o n o x i d e w e r e s i g n i f i c a n t l y

a s s o c i a t e d w i t h h o s p i t a l i z a ti o n f o r C O P D

, a n d t h e m a g n i t u d e o f e f f e c t s w a s i n c r e a s e d s l i g h t l y

w i t h i n c r e a s i n g d a y s o f e x p o s u r e a v e r a g i n g , w i t h t h e r e l a ti v e r i s k f o r a 7

- d a y a v e r a g e b e i n g 1

. 1 2 ( 9 5 % C I : 1

. 0 4

, 1

. 2 0 ) f

o r n i t r o g e n d i o x i d e i n a t w o

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h O

3 . T h e r e w a s n o

s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n b e t w e e n e i t h e r s u l f u r d i o x i d e o r o z o n e a n d C O P D h o s p i t a l i z a ti o n

. T h e

c o m b i n e d r e l a ti v e r i s k f o r a l l f o u r g a s e o u s p o l l u t a n t s ( C O

, O

3 , N O

2 , a n

d S O

2 ) o n C O P D

h o s p i t a l i z a ti o n w a s 1

. 2 1

. T

h e e f f e c t s o f g a s e o u s p o l l u t a n t s o n C O P D h

o s p i t a l i z a ti o n w e r e n o tA p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 5 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s s i g n i f i c a n t a f t e r a d j u s t m e n t f o r P M

1 0 , a l t h o u g h i t s i n c l u s i o n d i d n o t h a v e a m a r k e d e f f e c t o n t h e

p o i n t e s ti m a t e s f o r r e l a ti v e r i s k s

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , C h r o n i c L u n g D i s e a s e l e s s A s t h m

a ( I C D

- 9 c o d e s 4 9 0

- 4 9 2
, 4 9 4
,

a n d 4 9 6 )

I n a t w o

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h O

3 , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e

r e l a ti v e r i s k ( 1

. 1 2 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 4

- 1

. 2 0 ) f

o r a 5

. 5 p p b i n c r e a s e i n 7

- d a y

a v e r a g e N O

2 l e v e l s ( Y a n g , e t a l

. , 2 0 0 5

, T a

b l e 5 )

.



### G

. 2 E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s

T a b l e G

- 2 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n

n i t r o g e n d i o x i d e a n d e m e r g e n c y r o o m v i s i t s

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e

s t u d i e s a n d a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

T a b l e G

- 2

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r N i t r o g e n D i o x i d e a n d E m

e r g e n c y R o o m V

i s i t s

E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e C o

P o l l M e t r i c B e t a S t d

. E r r

. F u n c t i o n a l

F o r m

A s t h m a I t o e t a l

. 2 0 0 7 N Y C 0

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 5 4 6 0 0

. 0 0 0 9 3 3 L o g

- l i n e a r

A s t h m a N Y D O H 2 0 0 6 B r o n x , N Y C 0

- 9 9 O 3 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 0 2 2 6 4 0

. 0 0 1 1 7 8 L o g

- l i n e a r

A s t h m a P e e l e t a l

. 2 0 0 5 A t l a n t a , G A 0

- 9 9 D 1 H o u r M a x 0

. 0 0 2 2 9 6 0

. 0 0 0 9 0 1 L o g

- l i n e a r

A s t h m a V

i l l e n e u v e

e t a l

. 2 0 0 7 E d

m o n t o n , C a n a d a 7 5

- 9 9 D 2 4 H o u r M e a n 0

. 0 1 3 5 0 5 0

. 0 0 5 3 4 5 L o g i s t i c

G

. 2

. 1 I t o e t a l

. ( 2 0 0 7 )

I t o e t a l

. ( 2 0 0 7 ) a s s e s s e d a s s o c i

a ti o n s b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d a s t h m a e m e r g e n c y d e p a r t m e n t

v i s i t s i n N e w Y o r k C i t y f o r a l l a g e s

. S p e c i f i c a l l y t h e y e x a m i n e d t h e t e m p o r a l r e l a ti o n s h i p s a m o n g

a i r p o l l u ti o n a n d w e a t h e r v a r i a b l e s i n t h e c o n t e x t o f a i r p o l l u ti o n h e a l t h e f f e c t s m o d e l s

. T h e

a u t h o r s c o m p i l e d d a i l y d a t a f o r P M

2

. 5 , O

3 , N O

2 , S O

2 , C O

, t e m

p e r a t u r e , d e w p o i n t

, r e l a ti v e
h u m i d i t y , w i n d s p e e d

, a n d b a r o m e t r i c p r e s s u r e f o r N e w Y o r k C i t y f o r t h e y e a r s 1 9 9 9

- 2 0 0 2

. T

h e

a u t h o r s e v a l u a t e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n t h e v a r i o u s p o l l u t a n t s ' r i s k e s ti m a t e s a n d t h e i r

r e s p e c ti v e c o n c u r v i ti e s , a n d d i s c u s s t h e l i m i t a ti o n s t h a t t h e r e s u l t s i m p l y a b o u t t h e i n t e r p r e t a b i l i t y

o f m u l ti

- p o l l u t a n t h e a l t h e f f e c t s m o d e l s

.

E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s , A s t h m a ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3 )

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 1 4 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 9

- 1

. 1 9 ) f

o r a 2 4 p p b i n c r e a s e i n t h e a v e r a g e o f 0

- a n d

1

- d a y l a g o f N O

2 ( I t o , e t a l

. , 2 0 0 7

, p

. S 5 2 )

.A p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 5 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s G

. 2

. 2 N Y D O H ( 2 0 0 6 )

N e w Y o r k S t a t e D e p a r t m e n t o f H e a l t h ( N Y D O H ) i n v e s ti g a t e d w h e t h e r d a y

- t o

- d a y v a r i a ti o n s i n

a i r p o l l u ti o n w e r e a s s o c i

a t e d w i t h a s t h m a e m e r g e n c y d e p a r t m e n t ( E D ) v i s i t s i n M a n h a t t a n a n d

B r o n x , N Y C a n d c o m p a r e d t h e m a g n i t u d e o f t h e a i r p o l l u ti o n e f f e c t b e t w e e n t h e t w o

c o m m u n i ti e s

. N Y D O H ( 2 0 0 6 ) u

s e d P o i s s o n r e g r e s s i o n t o t e s t f o r e f f e c t s o f 1 4 k e y a i

r

c o n t a m i n a n t s o n d a i l y E D v i s i t s , w i t h c o n t r o l f o r t e m p o r a l c y c l e s , t e m p e r a t u r e , a n d d a y

- o f

- w e e k

e f f e c t s

. T h e c o r e a n a l y s i s u ti l i z e d t h e a v e r a g e e x p o s u r e f o r t h e z e r o

- t o f o u r

- d a y l a g s

. M e a n d a i l y N O

2 w a s f o u n d s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h a s t h m a E D v i s i t s i n B r o n x b u t n o t M a n h a t t a n

. T h e i r
f i n d i n g s o f m o r e s i g n i f i c a n t a i r p o l l u ti o n e f f e c t s i n t h e B r o n x a r e l i k e l y t o r e l a t e i n p a r t t o g r e a t e r

s t a ti s ti c a l p o w e r f o r i d e n ti f y i n g e f f e c t s i n t h e B r o n x w h e r e b a s e l i n e E D v i s i t s w e r e g r e a t e r , b u t

t h e y m a y a l s o r e f l e c t g r e a t e r s e n s i ti v i t y t o a i r p o l l u ti o n e f f e c t s i n t h e B r o n x

.

E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s , A s t h m a ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3 )

I n a t w o

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h O

3 , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e

r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 8 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 0

- 1

. 1 7 ) f

o r a 3 4 p p b i n c r e a s e i n t h e a v e r a g e

o f 0

- t o 4

- d a y l

a g s o f N O

2 ( N Y D O H

, 2 0 0 6

, T a

b l e 9 )

.

G

. 2

. 3 P e e l e t a l

. ( 2 0 0 5 )

P e e l e t a l

. ( 2 0 0 5 ) e x

a m i n e d t h e a s s o c i a ti o n s b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d r e s p i r a t o r y e m e r g e n c y d e p a r t m e n t v i s i t s ( i

. e

. , a s t h m a ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3

, 7 8 6

. 0 9 )

, C O P D ( 4 9 1

, 4 9 2

, 4 9 6 )

, U R I ( 4 6 0

- 4 6 6

, 4 7 7 )

, p n e u m o n i a ( 4 8 0

- 4 8 6 )

, a n

d a n a l l r e s p i r a t o r y

- d i s e a s e g r o u p ) i n A t l a n t a , G A f r o m 1

J a n u a r y 1 9 9 3 t o 3 1 A

u g u s t 2 0 0 0

. T h e y u s e d 3

- D a y M o v

i n g A v e r a g e ( L a g s o f 0

, 1

, a n

d 2 D a y s )

a n d u n c o n s t r a i n e d d i s t r i b u t e d l a g ( L a g s o f 0 t o 1 3 D a y

s ) i n t h e P o i s s o n r e g r e s s i o n a n a l y s e s

. I n

s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l s , t h e a u t h o r s f o u n d t h a t p o s i ti v e a s s o c i a ti o n s p e r s i s t e d b e y o n d 3 d a y s f o r

s e v e r a l o u t c o m e s , a n d o v e r a w e e k f o r a s t h m a

. S t a n d a r d d e v i a ti o n i n c r e a s e s o f O

3 , N O

2 , C O

,

a n d P M

1 0 w e r e a s s o c i

a t e d w i t h 1

- 3 % i n c r e a s e s i n U R I v i s i t s ; a 2 μ g / m 3 i n c r e a s e o f P M

2

. 5 o r g

a n i c

c a r b o n w a s a s s o c i

a t e d w i t h a 3 % i n c r e a s e i n p n e u m o n i a v i s i t s ; a n d s t a n d a r d d e v i a ti o n i n c r e a s e s

o f N O

2 a n d C O w e r e a s s o c i

a t e d w i t h 2

- 3 % i n c r e a s e s i n c h r o n i c o b s t r u c ti v e p u l m o n a r y d i s e a s e

v i s i t s

.

E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s , A s t h m a ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3 )

I n t h e s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l u s i n g u n c o n s t r a i n e d d i s t r i b u t e d l a g , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d

e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 4 7 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 1 1

- 1

. 0 8 5 ) f

o r

a 2 0 p p b i n c r e a s e i n N O

2 ( P e e l

, e t a l

. , 2 0 0 5

, T a

b l e 4 )

.

G

. 2

. 4 V i l l e n e u v e e t a l

. ( 2 0 0 7 )

V i l l e n e u v e e t a l

. ( 2 0 0 7 ) e x

a m i n e d t h e a s s o c i a ti o n s b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d e m e r g e n c y d e p a r t m e n t ( E D ) v i s i t s f o r a s t h m a a m o n g i n d i v i d u a l s t w o y e a r s o f a g e a n d o l d e r i n t h e c e n s u s

m e t r o p o l i t a n a r e a o f E d m

o n t o n , C a n a d a b e t w e e n A p r i l 1

, 1 9 9 2 a n d M a r c h 3 1

, 2 0 0 2 u

s i n g a

ti m e s t r a ti f i e d c a s e

- c r o s s o v

e r d e s i g n

. D a i l y a i r p o l l u ti o n l e v e l s f o r t h e e n ti r e r e g i o n w e r e e s ti m a t e dA p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 5 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s f r o m t h r e e f i x e d

- s i t e m o n i t o r i n g s t a ti o n s

. O d d s r a ti o s a n d t h e i r c o r r e s p o n d i n g 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l s w e r e e s ti m a t e d u s i n g c o n d i ti o n a l l o g i s ti c r e g r e s s i o n w i t h a d j u s t m e n t f o r t e m p e r a t u r e ,

r e l a ti v e h u m i d i t y a n d s e a s o n a l e p i d e m i c o f v i r a l r e l a t e d r e s p i r a t o r y d i s e a s e

. V i l l e n e u v e e t a l

. ( 2 0 0 7 ) f o u n d p o s i ti v e a s s o c i a ti o n s f o r a s t h m a E D v i s i t s w i t h o u t d o o r a i r p o l l u ti o n l e v e l s b e t w e e n A p r i l a n d S e p t e m b e r , b u t s u c h a s s o c i a ti o n s w e r e a b s e n t d u r i n g t h e r e m a i n d e r o f t h e y e a r

. E f f e c t s

w e r e s t r o n g e s t a m o n g y o u n g c h i l d r e n ( 2

- 4 y e a r s o f a g e ) a n d e l d e r l y ( > 7 5 y e a r s o f a g e )

. A i r

p o l l u ti o n r i s k e s ti m a t e s w e r e l a r g e l y u n c h a n g e d a f t e r a d j u s t m e n t f o r a e r o a l l e r g e n l e v e l s

.

E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s , A s t h m a ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3 )

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l f o r a l l s e a s o n s , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m

t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 2 0 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 4

- 1

. 3 8 ) f

o r a 1 3

. 5 p p b i

n c r e a s e i n 5

- d a y

a v e r a g e o f N O

2 ( V i l l e n e u v e , e t a l

. , 2 0 0 7

, T a

b l e 9 )

.A p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 5 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

### G

. 3 A s t h m a E x a c e r b a t i o n

T a b l e G

- 3 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n

n i t r o g e n d i o x i d e a n d a s t h m a e x a c e r b a ti o n

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e

s t u d i e s a n d a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

T a b l e G

- 3

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r N i t r o g e n D i o x i d e a n d A s t h m

a E x a c e r b a t i o n

E f f e c t A u t h o r Y

e a r L o c a t i o n A g e C o

- P o l l M e t r i c B e t a S t d

. E r r

. F u n c t i o n a l

F o r m N o t e s

O n e o r M o r e
S y m p t o m s D e l f

i n o e t

a l

. 2 0 0 2 S o u t h e r n

C a l i f o r m i a 9

- 1 8 D 8 H o u r

M a x 0

. 0 1 9 9 3 9 0

. 0 1 1 4 4 3 L o g i s t i c

O n e o r M o r e
S y m p t o m s D e l f

i n o e t

a l

. 2 0 0 3 L o s A n g e l e s 1 0

- 1 6 D 8 H o u r

M a x 0

. 2 4 0 3 3 7 0

. 1 1 5 2 5 6 L o g i s t i c H i s p a n i c

a s t h m a t i c s

O n e o r M o r e
S y m p t o m s M o r t i m

e r

e t a l

. 2 0 0 2 7 u r

b a n a r e a s ( U S ) 4

- 1 2 O 3 ,

S O 2 D 4 H o u r

M e a n 0

. 0 1 3 5 0 1 0

. 0 1 1 1 7 9 L o g i s t i c W a r m s e a s o n ;

A d j u s t e d a g e

O n e o r M o r e
S y m p t o m s O ' C o n n o r

e t a l

. 2 0 0 8 7 i n n e r c i t i e s 4

- 1 2 P M 2

. 5 ,

O 3 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 1 0 5 4 5 0

. 0 0 4 9 8 8 L o g

- l i n e a r * A d j u s t e d a g e

N i g h t t i m e

a s t h m a O ' C o n n o r

e t a l

. 2 0 0 8 7 i n n e r c i t i e s 4

- 1 2 P M 2

. 5 ,

O 3 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 1 2 4 8 2 0

. 0 0 6 4 8 8 L o g

- l i n e a r * A d j u s t e d a g e

S l o w p l a y O ' C o n n o r

e t a l

. 2 0 0 8 7 i n n e r c i t i e s 4

- 1 2 P M 2

. 5 ,

O 3 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 1 3 9 7 9 0

. 0 0 5 6 0 9 L o g

- l i n e a r * A d j u s t e d a g e

M i s s e d s c h o o l

d a y s O ' C o n n o r

e t a l

. 2 0 0 8 7 i n n e r c i t i e s 4

- 1 2 P M 2

. 5 ,

O 3 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 1 3 9 7 9 0

. 0 1 0 5 3 4 L o g i s t i c A d j u s t e d a g e

C o u g h O s t r o e t

a l

. 2 0 0 1 C e n t r a l L o s

A n g e l e s , C A 4

- 1 2 D 1 H o u r

M a x 0

. 0 0 0 5 9 1 0

. 0 0 0 5 9 5 L o g i s t i c A f r i c a n

A m e r i c a n s ;

A d j u s t e d a g e

C o u g h ( N e w
C a s e s ) O s t r o e t

a l

. 2 0 0 1 C e n t r a l L o s

A n g e l e s , C A 4

- 1 2 D 1 H o u r

M a x 0

. 0 0 2 2 6 7 0

. 0 0 1 0 9 8 L o g i s t i c A f r i c a n

A m e r i c a n s ;

A d j u s t e d a g e

S h o r t n e s s o f

B r e a t h O s t r o e t

a l

. 2 0 0 1 C e n t r a l L o s

A n g e l e s , C A 4

- 1 2 D 1 H o u r

M a x 0

. 0 0 1 5 3 9 0

. 0 0 0 8 9 6 L o g i s t i c A f r i c a n

A m e r i c a n s ;

A d j u s t e d a g e

S h o r t n e s s o f

B r e a t h ( N e w
C a s e s ) O s t r o e t

a l

. 2 0 0 1 C e n t r a l L o s

A n g e l e s , C A 4

- 1 2 D 1 H o u r

M a x 0

. 0 0 2 6 2 1 0

. 0 0 1 4 2 9 L o g i s t i c A f r i c a n

A m e r i c a n s ;

A d j u s t e d a g e

W h e e z e O s t r o e t

a l

. 2 0 0 1 C e n t r a l L o s

A n g e l e s , C A 4

- 1 2 D 1 H o u r

M a x 0

. 0 0 1 5 3 9 0

. 0 0 0 6 1 2 L o g i s t i c A f r i c a n

A m e r i c a n s ;

A d j u s t e d a g e

W h e e z e ( N e w
C a s e s ) O s t r o e t

a l

. 2 0 0 1 C e n t r a l L o s

A n g e l e s , C A 4

- 1 2 D 1 H o u r

M a x 0

. 0 0 2 4 4 4 0

. 0 0 0 8 9 7 L o g i s t i c A f r i c a n

A m e r i c a n s ;

A d j u s t e d a g e

O n e o r M o r e
S y m p t o m s S c h i l d c r o

u t e t a l

. 2 0 0 6 E i g h t U

. S

. c i t i e s 4

- 1 2 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 0 4 3 0 9 0

. 0 0 1 4 0 6 L o g i s t i c A d j u s t e d a g e

* O ' C o n n o r e t a l

. ( 2 0 0 8 ) d i d n o t s p e c i f y t h e f u n c t i o n a l f o r m

. L o g

- l i n e a r a s s u m p t i o n i s m a d e b a s e d o n t h e r e

p o r t e d r e s u l t s ( T a b l e I V o n p a g

e 1 1 3 7 )

.A p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 5 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s G

. 3

. 1 D e l f i n o e t a l

. ( 2 0 0 2 )

D e l f i n o e t a l

. ( 2 0 0 2 ) e x

a m i n e d t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d a s t h m a s y m p t o m s a m o n g 2 2 a s t h m a ti c c h i l d r e n ( 9

- 1 9 y e a r s o f a g e ) f o l l o w e d M a r c h t

h r o u g h A p r i l 1 9 9 6 ( 1

, 2 4 8 p e r s o n

d a y s ) i n S o u t h e r n C a l i f o r n i a

. A i r q u a l i t y d a t a f o r P M

1 0 , N O

2 , O

3 , f

u n g i a n d p o l l e n w e r e u s e d i n a
l o g i s ti c m o d e l w i t h c o n t r o l f o r t e m p e r a t u r e , r e l a ti v e h u m i d i t y , d a y

- o f

- w e e k t r e n d s a n d l i n e a r ti m e

t r e n d s

. T h e o d d s r a ti o ( 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ) f o r a s t h m a e p i s o d e s i n r e l a ti o n t o l a g 0 2 0 p p b

c h a n g e s i n 8

- h r m a x N O

2 i s 1

. 4 9 ( 0

. 9 5

- 2

. 3 3 )

. T

h e a u t h o r s a l s o c o n s i d e r e d s u b g r o u p s o f

a s t h m a ti c c h i l d r e n w h o w e r e o n v e r s u s n o t o n r e g u l a r l y s c h e d u l e d a n ti

- i n f l a m m a t o r y m e d i c a ti o n s

a n d f o u n d t h a t p o l l u t a n t a s s o c i a ti o n s w e r e s t r o n g e r d u r i n g r e s p i r a t o r y i n f e c ti o n s i n s u b j e c t s n o t o n

a n ti

- i n f l a m m a t o r y m e d i c a ti o n s

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , O n e o r M o r

e S y m p t o m s

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e o d d s r a ti o ( 1

. 4 9 ) a n d t h e 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 0

. 9 5

- 2

. 3 3 ) f

o r a 2 0 p p b i n c r e a s e i n 8

- h r m a x N O

2 ( D e l f i n o , e t a l

. , 2 0 0 2

, T a

b l e 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : D e l

f i n o e t a l

. ( 2 0 0 2

, T a b l

e 1 ) r e p o r t e d a s t

h m a e p i s o d e s i n t h e 2 2 a s t h m a t i c

c h i l d r e n

. A s t h m a e p i s o d e s a r e d e f i n e d a s h a v i n g a s t h m a s y m p t o m s t h a t i n t e r f e r e d w i t h d a i l y

a c t i v i t i e s ( s y m p t o m s o r e > 2 )

. T h e i

n c i d e n c e r a t e i s c a l c u l a t e d a s t h e r a t i o o f n u m b e r o f p e r s o n

- d a y s

t h a t s y m p t o m s o r e > 2 a n d t

h e t o t a l n u m b e r o f p e r s o n

- d a y s , i

. e

. , d a i

l y a s t h m a e p i s o d e s i n c i d e n c e

r a t e = 1 9 6 / 1 2 4 8 = 0

. 1 5 7

P o p u l a t i o n : T h e s t

u d y p o p u l a t i o n i n c l u d e s a s t h m a t i c s f r o m 9 t o 1 8 y e a r s o f a g e

. W e t

r e a t t h e s e a s

t w o g r o u p s b a s e d o n t h e a v a i l a b l e i n f o r m a t i o n f r o m A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 7 )

. A s t h m a t i c p o p u l a t i o n a g e s 9 t o 1 7 = 1 0

. 7 0 % o f p o

p u l a t i o n a g e s 9 t o 1 7 a n d a s t

h m a t i c p o p u l a t i o n

a g e 1 8 = 7

. 1 9 % o f p o

p u l a t i o n a g e 1 8

. T h e A m

e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 7 ) e s t i m a t e s

a s t h m a p r e v a l e n c e f o r c h i l d r e n 5

- 1 7 a n d a d

u l t s 1 8

- 4 4 a t 1 0

. 7 0 % a n d 7

. 1 9 % r e s p e c t i v e l y ( b a s e d o n d a t a f r o m t h e 2 0 0 8 N a t i o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y )

.

G

. 3

. 2 D e l f i n o e t a l

. ( 2 0 0 3 )

D e l f i n o e t a l

. ( 2 0 0 3 ) c o n

d u c t e d a p a n e l s t u d y o f 2 2 H i s p a n i c c h i l d r e n w i t h a s t h m a w h o w e r e 1 0

- 1 6 y e a r s o l d a n d l i v i n g i n a L o s A n g e l e s c o m m u n i t y w i t h h i g h t r a f f i c d e n s i t y

. S u b j e c t s f i l l e d o u t

s y m p t o m d i a r i e s d a i l y f o r u p t o 3 m o n t h s ( N o v e m b e r 1 9 9 9 t h r o u g h J a n u a r y 2 0 0 0 )

. P o l l u t a n t s i n c l u d e d a m b i e n t h o u r l y v a l u e s o f o z o n e ( O

3 )

, n i t r o g e n d i o x i d e ( N O

2 )

, s u l f u r d i o x i d e ( S O

2 )

, a n d

c a r b o n m o n o x i d e ( C O ) a n d 2 4

- h r v a l u e s o f v o l a ti l e o r g a n i c c o m p o u n d s ( V O C s )

, p a r

ti c u l a t e

m a t t e r w i t h a e r o d y n a m i c d i a m e t e r < 1 0 m i c r o m ( P M

1 0 )

, a n

d e l e m e n t a l c a r b o n ( E C ) a n d o r g a n i c

c a r b o n ( O C ) P M

1 0 f

r a c ti o n s

. A s t h m a s y m p t o m s e v e r i t y w a s r e g r e s s e d o n p o l l u t a n t s u s i n g l o g i s ti c

m o d e l s

. T h e a u t h o r s f o u n d p o s i ti v e a s s o c i a ti o n s o f s y m p t o m s w i t h c r i t e r i a a i r p o l l u t a n t s ( N O

2 , S O

2 , O

3 , a n d P M

1 0 )

. S e l e c t e d a d j u s t e d o d d s r a ti o f o r m o r e s e v e r e a s t h m a s y m p t o m s f r o m
i n t e r q u a r ti l e r a n g e i n c r e a s e s i n p o l l u t a n t s w a s , f o r 1

. 4 p p b 8

- h

r m a x N O

2 , 1

. 4 0 [ 9 5 % c o n

f i d e n c e
i n t e r v a l ( C I )

, 1

. 0 2

- 1

. 9 2 ]

. T

h e i r f i n d i n g s s u p p o r t t h e v i e w t h a t a i r t o x i n s i n t h e p o l l u t a n t m i x f r o m

t r a f f i c a n d i n d u s t r i a l s o u r c e s m a y h a v e a d v e r s e e f f e c t s o n a s t h m a i n c h i l d r e n

.A p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 5 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s A s t h m a E x a c e r b a t i o n , O n e o r M o r

e S y m p t o m s

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n t

h e o d d s r a ti o ( 9 5 %

C I ) f o r m o r e s e v e r e a s t h m a s y m p t o m s , i

. e

. , o d d s r a ti

o o f 1

. 4 0 [ 9 5 % c o n

f i d e n c e i n t e r v a l ( C I )

, 1

. 0 2

- 1

. 9 2 ] f o r a 1

. 4 p p b i n c r e a s e i n 8

- h r m a x N O

2 ( D e l f i n o , e t a l

. , 2 0 0 3

, T a

b l e 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y a s t h m a s y m p t o m s i n c i d e n c e r a t e = 2

. 3 % ( D e l

f i n o , e t a l

. , 2 0 0 3

, T a b l

e 1 )

P o p u l a t i o n : D e l

f i n o e t a l

. ( 2 0 0 3 ) e x a m

i n e d H i s p a n i c a s t h m a t i c p o p u l a t i o n , w h o s e p r e v a l

e n c e i s n o t

a v a i l a b l e

. W e u s e t h e p r e v a l e n c e o f a s t h m a t i c p o p u l a t i o n f r o m t h e A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l e 7 ) a s a p r o x

y

. A s t h m a t i c p o p u l a t i o n a g e s 1 0 t o 1 6 = 1 0

. 7 0 % o f p o

p u l a t i o n a g e s 1 0 t o 1 6

. T h e A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 7 ) e s t i m a t e s a s t h m a p r e v a l e n c e f o r c h i l d r e n 5

- 1 7 a t 1 0

. 7 0 % ( b a s e d o n d a t a f

r o m t h e 2 0 0 8 N a t i o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y )

.

G

. 3

. 3 M o r

t i m e r e t a l

. ( 2 0 0 2 )

M o r ti m e r e t a l

. ( 2 0 0 2 ) e x

a m i n e d t h e e f f e c t o f d a i l y a m b i e n t a i r p o l l u ti o n w i t h i n a c o h o r t o f 8 4 6

a s t h m a ti c c h i l d r e n r e s i d i n g i n e i g h t u r b a n a r e a s o f t h e U S A b e t w e e n J u n e 1 t o A u g u s t 3 1

, 1 9 9 3

,

u s i n g d a t a f r o m t h e N a ti o n a l C o o p e r a ti v e I n n e r

- C i t y A s t h m a S t u d y

. D a i l y a i r p o l l u ti o n

c o n c e n t r a ti o n s w e r e e x t r a c t e d f r o m t h e A e r o m e t r i c I n f o r m a ti o n R e t r i e v a l S y s t e m d a t a b a s e f r o m

t h e E n v i r o n m e n t P r o t e c ti o n A g e n c y i n t h e U S A

. L o g i s ti c m o d e l s w e r e u s e d t o e v a l u a t e t h e

e f f e c t s o f s e v e r a l a i r p o l l u t a n t s ( O

3 , N O

2 , S O

2 a n

d P M

1 0 ) o n p e a k e x

p i r a t o r y f l o w r a t e ( P E F R )

a n d s y m p t o m s i n 8 4 6 c h i l d r e n ( a g e s 4

- 9 y r s ) w i t h a h i s t o r y o f a s t h m a

. I n s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l s ,

e a c h p o l l u t a n t w a s a s s o c i a t e d w i t h a n i n c r e a s e d i n c i d e n c e o f m o r n i n g s y m p t o m s : ( o d d s r a ti o ( O R )

= 1

. 1 6 ( 9 5 % C I 1

. 0 2

- 1

. 3 0 ) p e r I Q R i n c r e a s e i n 4

- d a y a v e r a g e O

3 , O R = 1

. 3 2 ( 9 5 % C I 1

. 0 3

- 1

. 7 0 ) p e r I Q R i

n c r e a s e i n 2

- d a y a v e r a g e S O

2 , O R = 1

. 4 8 ( 9 5 % C I 1

. 0 2

- 2

. 1 6 ) p e r I Q R i n c r e a s e
i n 6

- d a y a v e r a g e N O

2 a n d O R = 1

. 2 6 ( 9 5 % C I 1

. 0

- 1

. 5 9 ) p e r I Q R i n c r e a s e i n t w o

- d a y a v e r a g e

P M

1 0 . T h i s l o n g i t u d i n a l a n a l y s i s s u p p o r t s p r e v i o u s ti m e

- s e r i e s f i n d i n g s t h a t a t l e v e l s b e l o w c u r r e n t

U S A a i r

- q u a l i t y s t a n d a r d s , s u m m e r

- a i r p o l l u ti o n i s s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d t o s y m p t o m s a n d

d e c r e a s e d p u l m o n a r y f u n c ti o n a m o n g c h i l d r e n w i t h a s t h m a

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , O n e o r M o r

e S y m p t o m s

I n a t h r e e

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h O

3 a n d S O

2 , t h e c o e f f i c i e n t f o r N O

2 a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d

o n t h e o d d s r a ti o ( 9 5 % C I ) f o r m o r n i n g a s t h m a s y m p t o m s , i

. e

. , o d d s r a ti

o o f 1

. 3 1 [ 9 5 %

c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( C I )

, 0

. 8 7

- 2

. 0 9 ] f

o r a 2 0 p p b i n c r e a s e i n 1

- 6 d a y a v e r a g e o f N O

2 ( D e l f i n o ,

e t a l

. , 2 0 0 3

, T a

b l e 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y i n c i d e n c e r a t e f o r " a n y m o r n i n g s y m p t o m " i s 1 1

. 6 % ( M o r t i

m e r , e t a l

. , 2 0 0 2

, T a b l e 1 )

.

P o p u l a t i o n : A s t

h m a t i c p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2 = 1 0

. 7 0 % o f p o

p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2

. T h e A m

e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 7 ) e s t i m a t e s a s t h m a p r e v a l e n c e f o r c h i l d r e n 5

- 1 7 a t 1 0

. 7 0 % ( b a s e d o n d a t a f

r o m t h e 2 0 0 8 N a t i o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y )

. B a s e d o n t h e A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 7 )

, t h e e s t i m a t e d a s t h m a p r e v a l e n c e f o r c h i l d r e n u n d e r 5 y e a r s o l

d a t
6

. 1 4 % ( b a s e d o n d a t a f

r o m t h e 2 0 0 8 N a t i o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y )

, w h i c h i s c l o s e t o t h e r a t eA p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 5 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s o f a g e s 5

- 1 7

. T h e r e f

o r e w e u s e t h e r a t e o f p o p u l a t i o n 5

- 1 7 a s a n e s t i

m a t e f o r a s t h m a p r e v a l e n c e i n

p o p u l a t i o n a g e s 4

- 9 f o r s i m p l i c i t y

.

G

. 3

. 4 O ' C o n n o r e t a l

. ( 2 0 0 8 )

O ' C o n n o r e t a l

. ( 2 0 0 8 ) i

n v e s ti g a t e d t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n f l u c t u a ti o n s i n o u t d o o r a i r p o l l u ti o n

a n d a s t h m a e x a c e r b a ti o n a m o n g 8 6 1 i n n e r

- c i t y c h i l d r e n ( 5

- 1 2 y e a r s o f a g e ) w i t h a s t h m a i n 7 U S

u r b a n c o m m u n i ti e s

. A s t h m a s y m p t o m d a t a w e r e c o l

l e c t e d e v e r y 2 m o n t h s d u r i n g t h e 2

- y e a r

s t u d y p e r i o d

. D a i l y p o l l u ti o n m e a s u r e m e n t s w e r e o b t a i n e d f r o m t h e A e r o m e t r i c I n f o r m a ti o n
R e t r i e v a l S y s t e m b e t w e e n A u g u s t 1 9 9 8 a n d J u l y 2 0 0 1

. T h e r e l a ti o n s h i p o f s y m p t o m s t o f l u c t u a ti o n s i n p o l l u t a n t c o n c e n t r a ti o n s w a s e x a m i n e d b y u s i n g l o g i s ti c m o d e l s

. I n s i n g l e

- p o l l u t a n t

m o d e l s , s i g n i f i c a n t o r n e a r l y s i g n i f i c a n t p o s i ti v e a s s o c i a ti o n s w e r e o b s e r v e d b e t w e e n h i g h e r N O

2

c o n c e n t r a ti o n s a n d e a c h o f t h e h e a l t h o u t c o m e s

. S i g n i f i c a n t p o s i ti v e a s s o c i a ti o n s w i t h s y m p t o m s b u t n o t s c h o o l a b s e n c e w e r e o b s e r

v e d i n t h e s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l f o r C O

. T h e O

3 , P M

2

. 5 , a n

d

S O

2 c o n c e n t r a ti o n s d i d n o t a p p e a r s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h s y m p t o m s o r s c h o o l a b s e n c e

e x c e p t f o r a s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n b e t w e e n P M

2

. 5 a n

d s c h o o l a b s e n c e

. T h e a u t h o r s c o n c l u d e d

t h a t t h e a s s o c i a ti o n s w i t h N O

2 s u g g e s t t h a t m o t o r v e h i c l e e m i s s i o n s m a y b e c a u s i n g e x c e s s

m o r b i d i t y i n t h i s p o p u l a ti o n

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , M i s s e d s c h o o l

I n a t h r e e

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h O

3 a n d P M

2

. 5 , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d

f r o m t h e o d d s r a ti o ( 1

. 3 3 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 0

. 8 7

- 2

. 0 2 ) f

o r a 2 0

. 4 p p b i

n c r e a s e i n 1 9

- d a y a v e r a g e o f N O

2 ( O ' C o n

n o r , e t a l

. , 2 0 0 8

, T a

b l e I V )

. T h e i n d e p e n d e n t p o l l u ti o n v a r i a b l e

w a s t h e m e a n c o n c e n t r a ti o n d u r i n g t h e 1 9 d a y s p r e c e d i n g t h e i n t e r v i e w , t h a t i s , t h e 1 4 d a y s o f t h e

s y m p t o m r e c a l l p e r i o d p l u s a 5

- d a y l a g p e r i o d p r e c e d i n g t h e s y m p t o m r e c a l l p e r i o d

.

I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y i n c i d e n c e r a t e f o r m i s s e d s c h o o l = 5

. 7 % ( O ' C o n

n o r , e t a l

. , 2 0 0 8

, T a b l

e I )

.

P o p u l a t i o n : S a m

e a s p o p u l a t i o n u s e d i n M o r t i m e r e t a l

. ( 2 0 0 2 )

. S e e d e s c r i

p t i o n a b o v e

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , O n e o r M o r

e S y m p t o m s

O ' C o n n o r e t a l

. ( 2 0 0 8

, T a

b l e I V ) r e p o r t e d a 2 4 % i n c r e a s e i n s y m p t o m f r e q u e n c y w i t h a 9 5 %

c o n f i d e n c e i n t e r v a l o f 2 % t o 5 2 % a s s o c i

a t e d w i t h a 2 0

. 4 p p b i n c r e a s e i n t h e 1 9

- d a y a v e r a g e o f

N O

2 .

I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y i n c i d e n c e r a t e f o r o n e o r m o r e s y m p t o m s = 2 0

. 7 % ( O ' C o n

n o r , e t a l

. , 2 0 0 8

, T a b l e I )

.

P o p u l a t i o n : S e e p o

p u l a t i o n d e s c r i p t i o n a b o v e

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , N i g h t t i m e A s t h m a

O ' C o n n o r e t a l

. ( 2 0 0 8

, T a

b l e I V ) r e p o r t e d a 2 9 % i n c r e a s e i n s y m p t o m f r e q u e n c y w i t h a 9 5 %

c o n f i d e n c e i n t e r v a l o f 0 % t o 6 8 % a s s o c i

a t e d w i t h a 2 0

. 4 p p b i n c r e a s e i n t h e 1 9

- d a y a v e r a g e o f

N O

2 .A p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 5 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y i n c i d e n c e r a t e f o r n i g h t t i m e a s t h m a = 1 2

. 1 % ( O ' C o n

n o r , e t a l

. , 2 0 0 8

, T a b l

e I )

.

P o p u l a t i o n : S e e p o

p u l a t i o n d e s c r i p t i o n a b o v e

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , S l o w P l a y

O ' C o n n o r e t a l

. ( 2 0 0 8

, T a

b l e I V ) r e p o r t e d a 3 3 % i n c r e a s e i n s y m p t o m f r e q u e n c y w i t h a 9 5 %

c o n f i d e n c e i n t e r v a l o f 6 % t o 6 6 % a s s o c i

a t e d w i t h a 2 0

. 4 p p b i n c r e a s e i n t h e 1 9

- d a y a v e r a g e o f

N O

2 .

I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y i n c i d e n c e r a t e f o r s l o w p l a y = 1 5

. 7 % ( O ' C o n

n o r , e t a l

. , 2 0 0 8

, T a b l

e I )

.

P o p u l a t i o n : S e e p o

p u l a t i o n d e s c r i p t i o n a b o v e

.

G

. 3

. 5 O s t r

o e t a l

. ( 2 0 0 1 )

O s t r o e t a l

. ( 2 0 0 1 ) e x

a m i n e d r e l a ti o n s b e t w e e n s e v e r a l a i r p o l l u t a n t s a n d a s t h m a e x a c e r b a ti o n i n A f r i c a n

- A m e r i c a n s c h i l d r e n ( 8 t o 1 3 y

e a r s o l d ) i n c e n t r a l L o s A n g e l e s f r o m A u g u s t t o N o v e m b e r 1 9 9 3

. A i r q u a l i t y d a t a f o r P M

1 0 , P M

2

. 5 , N O

2 , a n

d O

3 w e r e u s e d i n a l o g i s ti c r e g r e s s i o n m o d e l

w i t h c o n t r o l f o r a g e , i n c o m e , ti m e t r e n d s , a n d t e m p e r a t u r e

- r e l a t e d w e a t h e r e f f e c t s

. A s t h m a

s y m p t o m e n d p o i n t s w e r e d e f i n e d i n t w o w a y s : “ p r o b a b i l i t y o f a d a y w i t h s y m p t o m s ” a n d “ o n s e t

o f s y m p t o m e p i s o d e s ”

. N e w o n

s e t o f a s y m p t o m e p i s o d e w a s d e f i n e d a s a d a y w i

t h s y m p t o m s f o l l o w e d b y a s y m p t o m

- f r e e d a y

. T h e a u t h o r s f o u n d c o u g h p r e v a l e n c e a s s o c i a t e d w i t h P M

1 0 a n d

P M

2

. 5 a n d c o u g h i n c i d e n c e a s s o c i a t e d w i t h P M

2

. 5 , P M

1 0 , a n

d N O

2 . O z o n e w a s n o t s i g n i f i c a n t l y

a s s o c i a t e d w i t h c o u g h a m o n g a s t h m a ti c s

. T h e a u t h o r s f o u n d t h a t b o t h t h e p r e v a l e n t a n d i n c i d e n t

e p i s o d e s o f s h o r t n e s s o f b r e a t h w e r e a s s o c i a t e d w i t h P M

2

. 5 a n d P M

1 0 . N e i t h e r o z o n e n o r N O

2

w e r e s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h s h o r t n e s s o f b r e a t h a m o n g a s t h m a ti c s

. T h e a u t h o r s f o u n d b o t h

t h e p r e v a l e n c e a n d i n c i d e n c e o f w h e e z e a s s o c i a t e d w i t h P M

2

. 5 , P M

1 0 , a n

d N O

2 . O z o n e w a s n o t

s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h w h e e z e a m o n g a s t h m a ti c s

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , C o u g h

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n a n o d d s r a ti

o o f 1

. 0 3 ( 9 5 % C I 0

. 9 7

- 1

. 0 9 ) f

o r a 5 0 p p b i n c r e a s e i n 1

- h m a x N O

2 c o n c e n t r a ti o n ( O s t r o , e t a l

. , 2 0 0 1

, T a

b l e 4

, p

. 2 0 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : U s e d a i

l y p r e v a l e n c e o f c o u g h r e p o r t e d o n p

. 2 0 2 o f O s t

r o e t a l

. ( 2 0 0 1 ) a n d t

h e n

t a k e w e i g h t e d a v e r a g e w i

t h w e i g h t b e i n g t h e p o p u l a t i o n i n t h e t w o s t u d y l o c a t i o n s , i

. e

. , d a i l y c o u g h

r a t e p e r p e r s o n = ( 0

. 1 5 1 * 1 1 5 + 0

. 1 1 5 * 2 3 ) / ( 1 1 5 + 2 3 ) = 0

. 1 4 5

P o p u l a t i o n : A s t

h m a t i c A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2 = 1 7

. 7 6 % o f A f

r i c a n

- A m e r i c a n

p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2

. T h e A m

e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 9 ) e s t i m a t e s a s t h m a

p r e v a l e n c e f o r A f r i c a n

- A m e r i c a n c h i l d r e n a g e s 5 t o 1 7 a t 1 7

. 7 6 % ( b a s e d o n d a t a f r o m t h e 2 0 0 8

N a t i o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y )

. B a s e d o n t h e A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 9 )

, t h e

e s t i m a t e d a s t h m a p r e v a l e n c e f o r A f r i c a n c h i l d r e n u n d e r 5 y e a r s o l

d i s 9

. 9 8 % ( b a s e d o n d a t a f

r o m

t h e 2 0 0 8 N a t i o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y )

, w h i c h i s c l o s e t o t h e r a t e o f a g e s 5

- 1 7

. T h e r e f

o r e w e

u s e t h e r a t e o f p o p u l a t i o n 5

- 1 7 a s a n e s t i

m a t e f o r a s t h m a p r e v a l e n c e i n p o p u l a t i o n a g e s 4

- 9 f o r

s i m p l i c i t y

.A p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 6 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s A s t h m a E x a c e r b a t i o n , C o u g h ( N e w C a s e s )

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n a n o d d s r a ti

o o f 1

. 1 2 ( 9 5 % C I 1

. 0 0

- 1

. 2 4 ) f

o r a 5 0 p p b i n c r e a s e i n 1

- h m a x N O

2 c o n c e n t r a ti o n ( O s t r o , e t a l

. , 2 0 0 1

, T a

b l e 5

, p

. 2 0 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : d a i

l y c o u g h i n c i d e n c e r a t e = 0

. 0 6 7 ( O s t

r o , e t a l

. , 2 0 0 1

, p

. 2 0 2 )

.

P o p u l a t i o n : A s t

h m a t i c A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2 = 7

. 2 6 % o f A f

r i c a n

- A m e r i c a n

p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2 ( d e s c r i

b e d a b o v e )

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , S h o r t n e s s o f B r e a t h

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n a n o d d s r a ti

o o f 1

. 0 8 ( 9 5 % C I 0

. 9 9

- 1

. 1 8 ) f

o r a 5 0 p p b i n c r e a s e i n 1

- h m a x N O

2 c o n c e n t r a ti o n ( O s t r o , e t a l

. , 2 0 0 1

, T a

b l e 4

, p

. 2 0 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : U s e d a i

l y p r e v a l e n c e o f s h o r t n e s s o f b r e a t h r e p o r t e d o n p

. 2 0 2 o f O s t

r o e t a l

. ( 2 0 0 1 ) a n d t h e n t a k e w e i g h t e d a v e r a g e w i

t h w e i g h t b e i n g t h e p o p u l a t i o n i n t h e t w o s t u d y l o c a t i o n s , i

. e

. , d a i l y s h o r t n e s s o f b r e a t h r a t e p e r p e r s o n = ( 0

. 0 7 5 * 1 1 5 + 0

. 0 8 1 * 2 3 ) / ( 1 1 5 + 2 3 ) = 0

. 0 7 4

P o p u l a t i o n : A s t

h m a t i c A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2 = 7

. 2 6 % o f A f

r i c a n

- A m e r i c a n

p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2 ( d e s c r i

b e d a b o v e )

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , S h o r t n e s s o f B r e a t h ( N e w C a s e s )

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n a n o d d s r a ti

o o f 1

. 1 4 ( 9 5 % C I 0

. 9 9

- 1

. 3 1 ) f

o r a 5 0 p p b i n c r e a s e i n 1

- h m a x N O

2 c o n c e n t r a ti o n ( O s t r o , e t a l

. , 2 0 0 1

, T a

b l e 5

, p

. 2 0 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : d a i

l y s h o r t n e s s o f b r e a t h i n c i d e n c e r a t e = 0

. 0 3 7 ( O s t

r o , e t a l

. , 2 0 0 1

, p

. 2 0 2 )

P o p u l a t i o n : A s t

h m a t i c A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2 = 7

. 2 6 % o f A f

r i c a n

- A m e r i c a n

p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2 ( d e s c r i

b e d a b o v e )

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , W h e e z e

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n a n o d d s r a ti

o o f 1

. 0 8 ( 9 5 % C I 1

. 0 2

- 1

. 1 5 ) f

o r a 5 0 p p b i n c r e a s e i n 1

- h m a x N O

2 c o n c e n t r a ti o n ( O s t r o , e t a l

. , 2 0 0 1

, T a

b l e 4

, p

. 2 0 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : U s e d a i

l y p r e v a l e n c e o f w h e e z e r e p o r t e d o n p

. 2 0 2 o f O s t r o e t a l

. ( 2 0 0 1 ) a n d

t h e n t a k e w e i g h t e d a v e r a g e w i

t h w e i g h t b e i n g t h e p o p u l a t i o n i n t h e t w o s t u d y l o c a t i o n s , i

. e

. , d a i l y

w h e e z e r a t e p e r p e r s o n = ( 0

. 1 7 3 * 1 1 5 + 0

. 1 7 2 * 2 3 ) / ( 1 1 5 + 2 3 ) = 0

. 1 7 3

P o p u l a t i o n : A s t

h m a t i c A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2 = 7

. 2 6 % o f A f

r i c a n

- A m e r i c a n

p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2 ( d e s c r i

b e d a b o v e )

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , W h e e z e ( N e w C a s e s )

T h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n a n o d d s r a ti

o o f 1

. 1 3 ( 9 5 % C I 1

. 0 4

- 1

. 2 4 ) f

o r a 5 0 p p b i n c r e a s e i n 1

- h m a x N O

2 c o n c e n t r a ti o n ( O s t r o , e t a l

. , 2 0 0 1

, T a

b l e 5

, p

. 2 0 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : d a i

l y w h e e z e i n c i d e n c e r a t e = 0

. 0 7 6 ( O s t

r o , e t a l

. , 2 0 0 1

, p

. 2 0 2 )

P o p u l a t i o n : A s t

h m a t i c A f r i c a n

- A m e r i c a n p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2 = 7

. 2 6 % o f A f

r i c a n

- A m e r i c a n

p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2 ( d e s c r i

b e d a b o v e )

.A p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 6 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s G

. 3

. 6 S c h i l d c r o u t e t a l

. ( 2 0 0 6 )

S c h i l d c r o u t e t a l

. ( 2 0 0 6 ) i

n v e s ti g a t e d t h e r e l a ti o n b e t w e e n a m b i e n t c o n c e n t r a ti o n s o f t h e f i v e

c r i t e r i a p o l l u t a n t s ( P M

1 0 , O

3 , N O

2 , S O

2 , a n

d C O ) a n d a s t h m a e x a c e r b a ti o n s ( d a i l y s y m p t o m s a n d

u s e o f r e s c u e i n h a l e r s ) a m o n g 9 9 0 c h i l d r e n i n e i g h t N o r t h A m e r i c a n c i ti e s d u r i n g t h e 2 2

- m o n t h

p r e r a n d o m i z a ti o n p h a s e ( N o v e m b e r 1 9 9 3

- S e p t e m

b e r 1 9 9 5 ) o f t h e C h i l d h o o d A s t h m a
M a n a g e m e n t P r o g r a m

. S h o r t

- t e r m e f f e c t s o f C O

, N O

2 , P M

1 0 , S O

2 , a n

d w a r m

- s e a s o n O

3 w e r e

e x a m i n e d i n b o t h o n e

- p o l l u t a n t a n d t w o

- p o l l u t a n t m o d e l s , u s i n g l a g s o f u p t o 2 d a y s i n l o g i s ti c

a n d P o i s s o n r e g r e s s i o n s

. L a g s i n C O a n d N O

2 w e r e p o s i

ti v e l y a s s o c i a t e d w i t h b o t h m e a s u r e s o f

a s t h m a e x a c e r b a ti o n , a n d t h e 3

- d a y m o v i n g s u m o f S O

2 l e v e l s w a s m a r g i n a l l y r e l a t e d t o a s t h m a

s y m p t o m s

. P M

1 0 a n d O

3 w e r e u n r e l a t e d t o e x a c e r b a ti o n s

. T h e s t r o n g e s t e f f e c t s t e n d e d t o b e s e e n

w i t h 2

- d a y l a g s , w h e r e a 1

- p a r t s

- p e r

- m i l l i o n c h a n g e i n C O a n d a 2 0

- p a r t s

- p e r

- b i l l i o n c h a n g e i n N O

2 w e r e a s s o c i

a t e d w i t h s y m p t o m o d d s r a ti

o s o f 1

. 0 8 ( 9 5 % c o n

f i d e n c e i n t e r v a l ( C I ) : 1

. 0 2

, 1

. 1 5 ) a n d 1

. 0 9 ( 9 5 % C I : 1

. 0 3

, 1

. 1 5 )

, r e s p e c ti v e l y

.

A s t h m a E x c e r b a t i o n , O n e o r M o r

e S y m p t o m s

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, S c h i l d c r o u t e t a l

. ( 2 0 0 6

, F i

g u r e 1 ) r e p o r t e d a n o d d s r a ti

o o f 1

. 0 9 ( 9 5 % C I : 1

. 0 3

, 1

. 1 5 ) f

o r d a i l y a s t h m a s y m p t o m s a s s o c i a t e d w i t h 2 0 p p b c h a n g e i n 2 4

- h r m e a n

o f N O

2 a t l a g 2

.

I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y i n c i d e n c e r a t e f o r o n e o r m o r e s y m p t o m s ( s y m p t o m s c o r e > 0 ) = 5 2 % ( S c h i l d c r o u t

, e t a l

. , 2 0 0 6

, T a b l

e 1 )

P o p u l a t i o n : A s t

h m a t i c p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2 = 1 0

. 7 0 % o f p o

p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2

. T h e A m

e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 7 ) e s t i m a t e s a s t h m a p r e v a l e n c e f o r c h i l d r e n 5

- 1 7 a t 1 0

. 7 0 % ( b a s e d o n d a t a f

r o m t h e 2 0 0 8 N a t i o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y )

.



### G

. 4 M i n o r E f

f e c t s

T a b l e G

- 4 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n

n i t r o g e n d i o x i d e a n d m i n o r e f f e c t s

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f t h e s t u d y a n d a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

T a b l e G

- 4

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r N i t r o g e n D i o x i d e a n d M i n o r E f

f e c t s

E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e C o

P o l l M e t r i c B e t a S t d

. E r r

. F u n c t i o n

a l F o r m N o t e s

C o u g h S c h w a r t z

e t a l

. 1 9 9 4 S

i x U

. S

.

c i t i e s 7

- 1 4 P M 1 0 D 2 4 H o u r
M e a n 0

. 0 1 5 7 0 0 0

. 0 1 1 2 3 2 L o g i s t i c W a r m

s e a s o n

G

. 4

. 1 S c h w a r t z e t a l

. ( 1 9 9 4 )

S c h w a r t z e t a l

. ( 1 9 9 4 ) s t

u d i e d t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n a m b i e n t a i r p o l l u ti o n e x p o s u r e s a n d

r e s p i r a t o r y i l l n e s s a m o n g 1

, 8 4 4 s c h o o l c h i l d r e n ( 7

- 1 4 y e a r s o f a g e ) i n s i x U

. S

. c i ti e s d u r i n g f i v e

w a r m s e a s o n s m o n t h s b e t w e e n A p r i l a n d A u g u s t

. D a i l y m e a s u r e m e n t s o f a m b i e n t s u l f u r d i o x i d e ( S O

2 )

, n i t r o g e n d i o x i d e ( N O

2 )

, o z o n e ( O

3 )

, i n h a l a b l e p a r ti c l e s ( P M

1 0 )

, r e s p i

r a b l e p a r ti c l e s ( P M

2

. 5A p p e n d i x G : N i t r o g e n D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 6 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s )

, l i g h t s c a t t e r i n g , a n d s u l f a t e p a r ti c l e s w e r e m a d e , a l o n g w i t h i n t e g r a t e d 2 4

- h m e a s u r e s o f a e r o s o l

s t r o n g a c i d i t y

. S i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s i n s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l s w e r e f o u n d b e t w e e n S O

2 , N O

2 ,

o r P M

2

. 5 a n d i n c i d e n c e o f c o u g h

, a n d b e t w e e n s u l f u r d i o x i d e a n d i n c i d e n c e o f l o w e r r e s p i r a t o r y

s y m p t o m s

. S i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s w e r e a l s o f o u n d b e t w e e n i n c i d e n c e o f c o u g h i n g s y m p t o m s

a n d i n c i d e n c e o f l o w e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m s a n d P M

1 0 , a n d a m a r g i n a l l y s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n
b e t w e e n u p p e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m s a n d P M

1 0 .

A c u t e R e s p i r a t o r y S y m p t o m s , C o u g h

I n a t w o

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h P M

1 0 , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n a n o d d s r a ti

o

o f 1

. 1 7 ( 9 5 % C I 0

. 9 4

- 1

. 4 6 ) f

o r a 1 0 p p b i n c r e a s e i n t h e l a g 1

- 4 d a y s a v e r a g e o f N O

2

c o n c e n t r a ti o n ( S c h w a r t z , e t a l

. , 1 9 9 4

, T a

b l e 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : T h e p r o

p o s e d i n c i d e n c e r a t e , 0

. 4 1 6 p e r c e n

t

, i s b a s e d o n t h e p e r c e n t i l e s i n S c h w a r t z e t a l

. ( 1 9 9 4

, T a b l

e 2 )

. T h e a u t h o r s d i d n o t r e p o r t t h e m e a n i n c i d e n c e r a t e , b u

t r a t h e r

r e p o r t e d v a r i o u s p e r c e n t i l e s f r o m t h e i n c i d e n c e r a t e d i s t r i b u t i o n

. T h e p e r c e n

t i l e s a n d a s s o c i a t e d p e r

p e r s o n p e r d a y v a l

u e s a r e 1 0 t h = 0 p e r c e n t

, 2 5 t h = 0 p e r c e n t

, 5 0 t h = 0

. 3 1 p e r c e n

t

, 7 5 t h = 0

. 5 8

p e r c e n t

, a n d 9 0 t h = 0

. 8 6 p e r c e n

t

. T h e m o s t c o n s e r v a t i

v e e s t i m a t e c o n s i s t e n t w i t h t h e d a t a i s t o

a s s u m e t h e i n c i d e n c e i s z e r o u p t o t h e 5 0 t h p e r c e n t i l e , a c o n s t a n t 0

. 3 1 p e r c e n t b e t w e e n t h e 5 0 t h

a n d 7 5 t h p e r c e n t i l e s , a n d a c o n s t a n

t 0

. 5 8 p e r c e n t b e t w e e n t h e 7 5 t h a n d 9 0 t h p e r c e n t i l e s , a c o n s t a n t
0

. 8 6 p e r c e n t b e t w e e n t h e 9 0 t h a n d 1 0 0 t h p e r c e n t i l e s

. A l t e r n a t i v e l y , a s s u m i n g a l i n e a r s l o p e b e t w e e n t h e 5 0 t h a n d 7 5 t h

, 7 5 t h a n d 9 0 t h

, a n d 9 0 t h t o 1 0 0 t h p e r c e n t i l e s , t h e e s t i m a t e d m e a n i n c i d e n c e r a t e i s 0

. 4 6 1 p e r c e n

t

, w h i c h i s u s e d i n t h i s a n a l y s i s

.

P o p u l a t i o n : P o

p u l a t i o n o f a g e s 7 t o 1 4A p p e n d i x H : S u l f u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 6 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

# A p p e n d i x H : S u l f

u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t

F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

I n t h i s A p p e n d i x , w e p r e s e n t t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e S O 2 - r e l a t e d a d v e r s e

h e a l t h e f f e c t s

. E a c h s u b

- s e c ti o n h a s a t a b l e w i t h a b r i e f d e s c r i p ti o n o f e a c h h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n

a n d t h e u n d e r l y i n g p a r a m e t e r s

. F o l l o w i n g e a c h t a b l e , w e p r e s e n t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e

s t u d i e s a n d a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

N o t e t h a t A p p e n d i x C m a t h e m a ti c a l l y d e r i v e s t h e s t a n d a r d t y p e s o f h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s

e n c o u n t e r e d i n t h e e p i d e m i o l o g i c a l l i t e r a t u r e , s u c h a s , l o g

- l i n e a r , l o g i s ti c a n d l i n e a r , s o w e s i m p l y

n o t e h e r e t h e t y p e o f f u n c ti o n a l f o r m

. A n d A p p e n d i x D p r e s e n t s a d e s c r i p ti o n o f t h e s o u r c e s f o r

t h e i n c i d e n c e a n d p r e v a l e n c e d a t a u s e d i n t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s

.



### H

. 1 H o s p i t a l A d m i s s i o n s

T a b l e H

- 1 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n

s u l f u r d i o x i d e a n d h o s p i t a l a d m i s s i o n s

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e s t u d i e s

a n d a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

T a b l e H

- 1

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r S u l f u r D i o x i d e a n d H o s p i t a l A d m

i s s i o n s

E f f e c t A u t h o r Y

e a r L o c a t i o n A g e C o

- P o l l M e t r i c B e t a S t d

. E r r

. F u n c t i o n a l

F o r m N o t e s

A l l

R e s p i r a t o r y F u n g e t a l

. 2 0 0 6 V a n c o u v e r , C a n a d a 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 1 7 2 2 4 0

. 0 0 5 0 8 4 L o g

- l i n e a r

A l l

R e s p i r a t o r y L u g i n a a h e t

a l

. 2 0 0 5 W i n d s o r ,

O n t a r i o 0

- 9 9 D 1 H o u r

M a x 0

. 0 0 2 3 3 6 0

. 0 0 1 6 7 1 L o g

- l i n e a r F e m a l e

A l l

R e s p i r a t o r y L u g i n a a h e t

a l

. 2 0 0 5 W i n d s o r ,

O n t a r i o 0

- 9 9 D 1 H o u r

M a x - 0

. 0 0 0 6 7 0 0

. 0 0 1 7 1 8 L o g

- l i n e a r M a l e

A l l

R e s p i r a t o r y L u g i n a a h e t

a l

. 2 0 0 5 W i n d s o r ,

O n t a r i o 0

- 1 4 D 1 H o u r

M a x 0

. 0 0 5 4 6 8 0

. 0 0 2 5 0 1 L o g

- l i n e a r F e m a l e

A l l

R e s p i r a t o r y L u g i n a a h e t

a l

. 2 0 0 5 W i n d s o r ,

O n t a r i o 0

- 1 4 D 1 H o u r

M a x - 0

. 0 0 0 2 6 0 0

. 0 0 2 5 5 2 L o g

- l i n e a r M a l e

A l l

R e s p i r a t o r y L u g i n a a h e t

a l

. 2 0 0 5 W i n d s o r ,

O n t a r i o 1 5

- 6 4 D 1 H o u r

M a x 0

. 0 0 3 4 1 8 0

. 0 0 3 1 1 8 L o g

- l i n e a r F e m a l e

A l l

R e s p i r a t o r y L u g i n a a h e t

a l

. 2 0 0 5 W i n d s o r ,

O n t a r i o 1 5

- 6 4 D 1 H o u r

M a x 0

. 0 0 2 3 3 6 0

. 0 0 4 0 3 9 L o g

- l i n e a r M a l e

A l l

R e s p i r a t o r y L u g i n a a h e t

a l

. 2 0 0 5 W i n d s o r ,

O n t a r i o 6 5

- 9 9 D 1 H o u r

M a x 0

. 0 0 3 7 0 9 0

. 0 0 3 2 7 4 L o g

- l i n e a r F e m a l e

A l l

R e s p i r a t o r y L u g i n a a h e t

a l

. 2 0 0 5 W i n d s o r ,

O n t a r i o 6 5

- 9 9 D 1 H o u r

M a x - 0

. 0 0 2 3 3 2 0

. 0 0 3 6 2 0 L o g

- l i n e a r M a l e

A l l

R e s p i r a t o r y S c h w a r t z e t

a l

. 1 9 9 6 C l e v e l a n d

,

O h i o 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 0 0 7 6 9 0

. 0 0 0 4 5 3 L o g

- l i n e a r

A s t h m a S h e p p a r d

, L

. 2 0 0 3 S e a t t l e , W A 0

- 6 4 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 0 2 0 3 1 0

. 0 0 2 5 9 1 L o g

- l i n e a r

A l l

R e s p i r a t o r y Y a n g e t a l

. 2 0 0 3 V a n c o u v e r , C a n a d a 6 5

- 9 9 N O 2 , O 3 , D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 0 2 8 4 3 0

. 0 0 3 6 2 7 L o g i s t i cA p p e n d i x H : S u l f u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 6 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E f f e c t A u t h o r Y

e a r L o c a t i o n A g e C o

- P o l l M e t r i c B e t a S t d

. E r r

. F u n c t i o n a l

F o r m N o t e s

C O

, C O H

C h r o n i c L u n g

D i s e a s e ( l e s s

A s t h m a ) Y a n g e t a l

. 2 0 0 5 V a n c o u v e r , C a n a d a 6 5

- 9 9 O 3 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 2 4 1 6 4 0

. 0 1 1 9 3 8 L o g

- l i n e a r

H

. 1

. 1 F u n g e t a l

. ( 2 0 0 6 )

F u n g e t a l

. ( 2 0 0 6 ) a s s e s s e d t

h e i m p a c t o f a m b i e n t g a s e o u s p o l l u t a n t s ( S O

2 , N O

2 , C O

, a n

d O

3 )

a n d p a r ti c u l a t e m a t t e r s ( P M

1 0 , P M

2

. 5 , a n

d P M

1 0

- 2

. 5 ) a s w e l

l a s t h e c o e f f i c i e n t o f h a z e ( C O H ) o n

r e c u r r e n t r e s p i r a t o r y h o s p i t a l a d m i s s i o n s ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 ) a m

o n g t h e e l d e r l y i n V a n c o u v e r , C a n a d a , f o r t h e p e r i o d o f J u n e 1

, 1 9 9 5

, t o M a r c h 3 1

, 1 9 9 9

, u

s i n g a n e w m e t h o d

p r o p o s e d b y D e w a n

j i a n d M o o l g a v k a r ( 2 0 0 0 ; 2 0 0 2 )

. T

h e a u t h o r s f o u n d s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s b e t w e e n r e s p i r a t o r y h o s p i t a l a d m i s s i o n s a n d 3

- d a y , 5

- d a y , a n d 7

- d a y m o v i n g a v e r a g e s o f t h e

a m b i e n t S O

2 c o n c e n t r a ti o n s , w i t h t h e s t r o n g e s t a s s o c i a ti o n o b s e r v e d a t t h e 7

- d a y l a g ( R R =
1

. 0 4 4

, 9 5 % C I : 1

. 0 1 8

- 1

. 0 7 0 )

. T

h e a u t h o r s a l s o f o u n d P M

1 0

- 2

. 5 f o r 3

- d a y a n d 5

- d a y l a g t o b e

s i g n i f i c a n t

, w i t h t h e s t r o n g e s t a s s o c i a ti o n a t 5

- d a y l a g ( R R = 1

. 0 2 0

, 9 5 % C I : 1

. 0 0 1

- 1

. 0 3 9 )

. N o

s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s w i t h a d m i s s i o n w e r e f o u n d w i t h c u r r e n t d a y e x p o s u r e

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A l l R e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 )

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 4 4 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 9 5 % C I : 1

. 0 1 8

- 1

. 0 7 0 ) f

o r a 2

. 5 p p b i n c r e a s e i n 7

- d a y

m o v i n g a v e r a g e o f S O

2 ( F u n g , e t a l

. , 2 0 0 6

, T a

b l e 4 )

.

H

. 1

. 2 L u g i n a a h e t a l

. ( 2 0 0 5 )

L u g i n a a h e t a l

. ( 2 0 0 5 ) a s s e s s e d t

h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d d a i l y r e s p i r a t o r y h o s p i t a l i z a ti o n ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 ) f

o r d i f f e r e n t a g e a n d s e x g r o u p s f r o m 1 9 9 5 t o 2 0 0 0

. T

h e

p o l l u t a n t s i n c l u d e d w e r e N O

2 , S O

2 , C O

, O

3 , P M

1 0 , c o e f f i c i e n t o f h a z e ( C O H )

, a n d t o t a l r e d u c e d

s u l f u r ( T R S )

. T h e a u t h o r s e s ti m a t e d r e l a ti v e r i s k s ( R R ) u s i n g b o t h ti m e

- s e r i e s a n d c a s e

- c r o s s o v

e r

m e t h o d s a f t e r c o n t r o l l i n g f o r a p p r o p r i a t e c o n f o u n d e r s ( t e m p e r a t u r e , h u m i d i t y , a n d c h a n g e i n b a r o m e t r i c p r e s s u r e )

. T h e r e s u l t s o f b o t h a n a l y s e s w e r e c o n s i s t e n t

. T h e y f o u n d a s s o c i a ti o n s b e t w e e n N O

2 , S O

2 , C O

, C O H

, o r P M

1 0 a n d d a i l y h o s p i t a l a d m i s s i o n o f r e s p i r a t o r y d i s e a s e s

e s p e c i a l l y a m o n g f e m a l e s

. F o r f e m a l e s 0

- 1 4 y e a r s o f a g e , t h e r e w a s 1

- d a y d e l

a y e d e f f e c t o f N O

2 ( R R = 1

. 1 9

, c a s e

- c r o s s o v

e r m e t h o d )

, a c u r r e n t

- d a y S O

2 ( R R = 1

. 1 1

, ti m e s e r i e s )

, a n d c u r r e n t

d a y a n d 1

- a n d 2

- d a y d e l a y e d e f f e c t s f o r C O b y c a s e c r o s s o v

e r ( R R = 1

. 1 5

, 1

. 1 9

, 1

. 2 2

,

r e s p e c ti v e l y )

. T i m e

- s e r i e s a n a l y s i s s h o w e d t h a t 1

- d a y d e l a y e d e f f e c t o f P M

1 0 o n r e s p i

r a t o r y

a d m i s s i o n s o f a d u l t m a l e s ( 1 5

- 6 4 y e a r s o f a g e )

, w i t h a n R R o f 1

. 1 8

. C O H h

a d s i g n i f i c a n t e f f e c t s

o n f e m a l e r e s p i r a t o r y h o s p i t a l i z a ti o n , e s p e c i a l l y f o r 2

- d a y d e l a y e d e f f e c t s o n a d u l t f e m a l e s , w i t h

R R s o f 1

. 1 5 a n d 1

. 2 9 u s i n g ti m e

- s e r i e s a n d c a s e

- c r o s s o v

e r a n a l y s i s , r e s p e c ti v e l y

. T h e r e w e r e n o

s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s b e t w e e n O

3 a n d T R S w i t h r e s p i r a t o r y a d m i s s i o n s

.A p p e n d i x H : S u l f u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 6 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A l l R e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 )

F o r d i f f e r e n t a g e a n d s e x g r o u p s , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e

r e l a ti v e r i s k s a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l r e p o r t e d f o r s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l s u s i n g ti m e

- s e r i e s

m e t h o d f o r a 1 9

. 2 5 p p b i

n c r e a s e i n d a i l y 1

- h o u r m a x S O 2 l e v e l s ( L u g i n a a h

, e t a l

. , 2 0 0 5

, T a

b l e

3 )

. T h e ti m e

- s e r i e s m e t h o d i s c h o s e n b a s e d o n t

h e d i s c u s s i o n i n F u n g e t a l

. ( 2 0 0 3 )

H

. 1

. 3 S c h w a r t z e t a l

. ( 1 9 9 6 )

S c h w a r t z e t a l

. ( 1 9 9 6 ) i

s a r e v i e w p a p e r w i t h a n e x a m p l e d r a w n f r o m h o s p i t a l a d m i s s i o n s o f t h e

e l d e r l y i n C l e v e l a n d

, O h i o f r o m 1 9 8 8

- 1 9 9 0

. T

h e a u t h o r s a r g u e d t h a t t h e c e n t r a l i s s u e i s c o n t r o l

f o r s e a s o n a l i t y

. T h e y i l l u s t r a t e d t h e u s e o f c a t e g o r i c a l v a r i a b l e s f o r w e a t h e r a n d s i n u s o i d a l t e r m s f o r f i l t e r i n g s e a s o n i n t h e C l e v e l a n d e x a m p l e

. A f t e r c o n t r o l l i n g f o r s e a s o n , w e a t h e r , a n d d a y o f t h e

w e e k e f f e c t s , h o s p i t a l a d m i s s i o n s o f p e r s o n s a g e d 6 5 a n d o l d e r i n C l e v e l a n d f o r r e s p i r a t o r y i l l n e s s w a s a s s o c i

a t e d w i t h o z o n e ( R R = 1

. 0 9

, 9 5 % C I 1

. 0 2

, 1

. 1 6 ) a n

d P M

1 0 ( R R = 1

. 1 2

, 9 5 %

C I 1

. 0 1

, 1

. 2 4 )

, a n

d m a r g i n a l l y a s s o c i a t e d w i t h S O

2 ( R R = 1

. 0 3

, 9 5 % C I = 0

. 9 9

, 1

. 0 6 )

. A l l o f

t h e r e l a ti v e r i s k s a r e f o r a 1 0 0 m i c r o g r a m s / m 3 i n c r e a s e i n t h e p o l l u t a n t

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A l l R e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 )

S c h w a r t z e t a l

. ( 1 9 9 6

, T a

b l e 2 ) r e p o r t e d t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 3 ) w i t h t h e 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 0

. 9 9

- 1

. 0 6 ) f r o m P o i s s o n r e g r e s s i o n m o d e l s f o r a 1 0 0 μ g / m 3 i n c r e a s e i n a v e r a g e o f l a g 0

- 1 d a y o f

S O

2 . I n o r d e r t o o b t a i

n t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r , a c o n v e r s i o n o f 0

. 3 8 4 6 p p b p e r μ g

/ m 3

w a s u s e d

, b a s e d o n h

t t p : / / w w w

. e p a

. g o v / a i r / c r i t e r i a

. h t m l

.

H

. 1

. 4 S h e p p a r

d ( 2 0 0 3 )

S h e p p a r d ( 2 0 0 3 ) r e a n

a l y z e d d a t a f r o m S h e p p a r d e t a l

. ( 1 9 9 9 ) o n n

o n e l d e r l y ( 0

- 6 4 y e a r s o f a g e )

h o s p i t a l a d m i s s i o n s f o r a s t h m a i n S e a t t l e , W a s h i n g t o n , t o e v a l u a t e t h e e f f e c t o f t h e f i t ti n g

p r o c e d u r e ( G A M / S p l u s i s s u e )

. T h e a u t h o r f o u n d t h a t t h e e f f e c t e s ti m a t e s w e r e s l i g h t l y l o w e r

w h e n m o r e s t r i n g e n t c o n v e r g e n c e c r i t e r i a w e r e u s e d i n t h e G A M a n d a n a d d i ti o n a l s m a l l

r e d u c ti o n i n t h e e s ti m a t e s w a s f o u n d w h e n g e n e r a l i z e d l i n e a r m o d e l s ( G L M s ) w i t h n a t u r a l s p l i n e s

w e r e u s e d i n s t e a d

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A s t h m

a ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3 )

S h e p p a r d ( 2 0 0 3

, p

. 2 2 9 ) r e p o r

t e d t h e r e

- c a l c u l a t e d r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 1 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 0

. 9 8

- 1

. 0 3 ) f

o r a 4

. 9 p p b i n c r e a s e i n t h e d a i l y a v e r a g e o f s a m e d a y S O

2 ( l a g 0 )

.

H

. 1

. 5 Y a n g e t a l

. ( 2 0 0 3 )

Y a n g e t a l

. ( 2 0 0 3 ) e x

a m i n e d t h e i m p a c t o f o z o n e , n i t r o g e n d i o x i d e , s u l f u r d i o x i d e , c a r b o n

m o n o x i d e , a n d c o e f f i c i e n t o f h a z e o n d a i l y r e s p i r a t o r y a d m i s s i o n s ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 ) i

n b o t h y o u n g c h i l d r e n ( < 3 y e a r s o f a g e ) a n d t h e e l d e r l y ( 6 5

- 9 9 y e a r s o f a g e ) i n g r e a t e r V a n c o u v e r , B r i ti s h C o l u m b i a d u r i n g t h e 1 3

- y r p e r i o d 1 9 8 6

- 1 9 9 8

. B i

d i r e c ti o n a l c a s e

- c r o s s o v

e r a n a l y s i s w a sA p p e n d i x H : S u l f u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 6 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s u s e d t o i n v e s ti g a t e a s s o c i a ti o n s a n d o d d s r a ti o s w e r e r e p o r t e d f o r s i n g l e

- p o l l u t a n t

, t w o

- p o l l u t a n t

a n d m u l ti p l e

- p o l l u t a n t m o d e l s

. S u l f u r d i o x i d e w a s f o u n d m a r g i n a l l y s i g n i f i c a n t i n a l l m o d e l s f o r

e l d e r l y

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , A l l R e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 )

I n a m u l ti

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h N O

2 , O

3 , C O

, a n

d C O H

, t h e c o e f f i c i e n t f o r S O

2 a n d s t a n d a r d

e r r o r a r e e s ti m a t e d f o r a g e 6 5

- 9 9 f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 1 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 0

. 9 8

- 1

. 0 3 ) f o r a 5

. 5 7 p p b i

n c r e a s e i n d a i l y a v e r a g e o f s a m e d a y S O

2 ( Y a n

g , e t a l

. , 2 0 0 3

, T a

b l e
3 )

.

H

. 1

. 6 Y a n g e t a l

. ( 2 0 0 5 )

Y a n g e t a l

. ( 2 0 0 5 ) e x

a m i n e d t h e a s s o c i a ti o n s b e t w e e n g a s e o u s p o l l u t a n t s a n d h o s p i t a l i z a ti o n f o r

c h r o n i c l u n g d i s e a s e l e s s a s t h m a ( I C D

- 9 c o d e s 4 9 0

- 4 9 2

, 4 9 4

, a n

d 4 9 6 ) a m o n g e l d e r l y p e o p l e l i v i n g i n V a n c o u v e r , C a n a d a

. T h e a u t h o r s r e g r e s s e d t h e l o g a r i t h m o f d a i l y c o u n t s o f a c u t e C O P D

h o s p i t a l i z a ti o n d u r i n g t h e 5

- y e a r p e r i o d f r o m 1 9 9 4 t o 1 9 9 8 o n t

h e d a i l y m e a n l e v e l s o f e a c h

p o l l u t a n t

, a f t e r a c c o u n ti n g f o r s e a s o n a l a n d s u b s e a s o n a l f l u c t u a ti o n s , n o n

- P o i s s o n d i s p e r s i o n , a n d

w e a t h e r v a r i a b l e s

. T h e y f o u n d t h a t n i t r o g e n d i o x i d e a n d c a r b o n m o n o x i d e w e r e s i g n i f i c a n t l y

a s s o c i a t e d w i t h h o s p i t a l i z a ti o n f o r C O P D

, a n d t h e m a g n i t u d e o f e f f e c t s w a s i n c r e a s e d s l i g h t l y

w i t h i n c r e a s i n g d a y s o f e x p o s u r e a v e r a g i n g , w i t h t h e r e l a ti v e r i s k f o r a 7

- d a y a v e r a g e b e i n g 1

. 1 2 ( 9 5 % C I : 1

. 0 4

, 1

. 2 0 ) f

o r n i t r o g e n d i o x i d e i n a t w o

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h O

3 . S u l f u r d i o x i d e w a s
f o u n d m a r g i n a l l y s i g n i f i c a n t i n a t w o

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h o z o n e

. T h e c o m b i n e d r e l a ti v e r i s k f o r a l l

f o u r g a s e o u s p o l l u t a n t s ( C O

, O

3 , N O

2 , a n

d S O

2 ) o n C O P D h

o s p i t a l i z a ti o n w a s 1

. 2 1

. T

h e e f f e c t s

o f g a s e o u s p o l l u t a n t s o n C O P D h

o s p i t a l i z a ti o n w e r e n o t s i g n i f i c a n t a f t e r a d j u s t m e n t f o r P M

1 0 ,

a l t h o u g h i t s i n c l u s i o n d i d n o t h a v e a m a r k e d e f f e c t o n t h e p o i n t e s ti m a t e s f o r r e l a ti v e r i s k s

.

H o s p i t a l A d m

i s s i o n s , C h r o n i c L u n g D i s e a s e l e s s A s t h m

a ( I C D

- 9 c o d e s 4 9 0

- 4 9 2
, 4 9 4
,

a n d 4 9 6 )

I n a t w o

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h O

3 , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e

r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 7 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 0

- 1

. 1 4 ) f

o r a 2

. 8 p p b i n c r e a s e i n 7

- d a y

a v e r a g e o f S O

2 ( Y a n

g , e t a l

. , 2 0 0 5

, T a

b l e 5 )

.



### H

. 2 E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s

T a b l e H

- 2 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n

s u l f u r d i o x i d e a n d e m e r g e n c y r o o m v i s i t s

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e

s t u d i e s a n d a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.A p p e n d i x H : S u l f u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 6 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T a b l e H

- 2

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r S u l f u r D i o x i d e a n d E m

e r g e n c y R o o m V

i s i t s

E f f e c t A u t h o r Y

e a r L o c a t i o n A g e C o

- P o l l M e t r i c B e t a S t d

. E r r

. F u n c t i o n a l

F o r m N o t e s

A s t h m a I t o e t a l

. 2 0 0 7 N Y C 0

- 9 9 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 3 0 6 9 2 0

. 0 0 5 4 3 9 L o g

- l i n e a r W a r m s e a s o n

A s t h m a I t o e t a l

. 2 0 0 7 N Y C 0

- 9 9 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 0 4 3 7 2 0

. 0 0 1 7 0 2 L o g

- l i n e a r A l l y e a r

A s t h m a M i c h a u d e t

a l

. 2 0 0 4 H i l o , H a w a i ' i 0

- 9 9 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 0 2 9 5 6 0

. 0 0 2 3 8 6 L o g

- l i n e a r

A s t h m a N Y D O H 2 0 0 6 B r o n x , N Y C 0

- 4 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 1 1 1 1 1 0

. 0 0 5 1 2 9 L o g

- l i n e a r

A s t h m a N Y D O H 2 0 0 6 B r o n x , N Y C 0

- 9 9 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 0 6 9 9 6 0

. 0 0 3 6 4 1 L o g

- l i n e a r M a l e

A s t h m a N Y D O H 2 0 0 6 B r o n x , N Y C 0

- 9 9 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 1 1 9 1 2 0

. 0 0 3 4 5 0 L o g

- l i n e a r F e m a l e

A s t h m a N Y D O H 2 0 0 6 B r o n x , N Y C 0

- 9 9 P M 2

. 5 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 0 9 4 8 7 0

. 0 0 2 9 2 9 L o g

- l i n e a r

A s t h m a N Y D O H 2 0 0 6 B r o n x , N Y C 0

- 9 9 N O 2 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 0 9 4 8 7 0

. 0 0 2 7 3 2 L o g

- l i n e a r

A s t h m a N Y D O H 2 0 0 6 B r o n x , N Y C 0

- 9 9 O 3 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 0 9 4 8 7 0

. 0 0 2 5 1 0 L o g

- l i n e a r

A s t h m a N Y D O H 2 0 0 6 B r o n x , N Y C 3 5

- 6 4 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 1 5 0 4 7 0

. 0 0 4 5 1 5 L o g

- l i n e a r

A s t h m a P e e l e t a l

. 2 0 0 5 A t l a n t a , G A 0

- 9 9 D 1 H o u r M a x 0

. 0 0 0 7 4 4 0

. 0 0 1 0 3 0 L o g

- l i n e a r

A s t h m a V i l l e n e u v e

e t a l

. 2 0 0 7 E d m

o n t o n , C a n a d a 2

- 9 9 D 2 4 H o u r

M e a n - 0

. 0 0 6 7 3 4 0

. 0 0 2 6 1 7 L o g i s t i c 1

- d a y l a g

A s t h m a V i l l e n e u v e

e t a l

. 2 0 0 7 E d m

o n t o n , C a n a d a 2

- 4 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 0 0 0 0 0 0

. 0 0 8 5 1 0 L o g i s t i c 0

- d a y l a g

A s t h m a V i l l e n e u v e

e t a l

. 2 0 0 7 E d m

o n t o n , C a n a d a 5

- 1 4 D 2 4 H o u r

M e a n - 0

. 0 0 6 7 3 4 0

. 0 0 6 9 4 5 L o g i s t i c 1

- d a y l a g

A s t h m a V i l l e n e u v e

e t a l

. 2 0 0 7 E d m

o n t o n , C a n a d a 1 5

- 4 4 D 2 4 H o u r

M e a n - 0

. 0 0 6 7 3 4 0

. 0 0 4 3 1 7 L o g i s t i c 1

- d a y l a g

A s t h m a V i l l e n e u v e

e t a l

. 2 0 0 7 E d m

o n t o n , C a n a d a 4 5

- 6 4 D 2 4 H o u r

M e a n - 0

. 0 0 3 3 5 0 0

. 0 0 7 6 9 7 L o g i s t i c 1

- d a y l a g

A s t h m a V i l l e n e u v e

e t a l

. 2 0 0 7 E d m

o n t o n , C a n a d a 6 5

- 7 4 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 0 3 3 1 7 0

. 0 1 2 5 9 0 L o g i s t i c 0

- d a y l a g

A s t h m a V i l l e n e u v e

e t a l

. 2 0 0 7 E d m

o n t o n , C a n a d a 7 5

- 9 9 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 1 9 4 2 3 0

. 0 2 7 2 5 1 L o g i s t i c 5

- d a y

a v e r a g e

A s t h m a W i l s o n e t

a l

. 2 0 0 5 P o r l a n d M E 0

- 1 4 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 0 5 0 0 0 0

. 0 0 9 0 0 0 L o g

- l i n e a r

A s t h m a W i l s o n e t

a l

. 2 0 0 5 M a n c h e s t e r , N H 0

- 1 4 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 1 8 0 0 0 0

. 0 1 1 0 0 0 L o g

- l i n e a r

A s t h m a W i l s o n e t

a l

. 2 0 0 5 P o r l a n d M E 1 5

- 6 4 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 1 1 0 0 0 0

. 0 0 5 0 0 0 L o g

- l i n e a r

A s t h m a W i l s o n e t

a l

. 2 0 0 5 M a n c h e s t e r , N H 1 5

- 6 4 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 0 3 0 0 0 0

. 0 0 6 0 0 0 L o g

- l i n e a r

A s t h m a W i l s o n e t

a l

. 2 0 0 5 P o r l a n d M E 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 1 1 0 0 0 0

. 0 1 4 0 0 0 L o g

- l i n e a r

A s t h m a W i l s o n e t

a l

. 2 0 0 5 M a n c h e s t e r , N H 6 5

- 9 9 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 1 1 0 0 0 0

. 0 2 3 0 0 0 L o g

- l i n e a rA p p e n d i x H : S u l f u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 6 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E f f e c t A u t h o r Y

e a r L o c a t i o n A g e C o

- P o l l M e t r i c B e t a S t d

. E r r

. F u n c t i o n a l

F o r m N o t e s

A s t h m a W i l s o n e t

a l

. 2 0 0 5 P o r l a n d M E 0

- 9 9 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 1 0 0 0 0 0

. 0 0 9 0 0 0 L o g

- l i n e a r

A s t h m a W i l s o n e t

a l

. 2 0 0 5 M a n c h e s t e r , N H 0

- 9 9 D 2 4 H o u r

M e a n 0

. 0 0 6 0 0 0 0

. 0 1 1 0 0 0 L o g

- l i n e a r

H

. 2

. 1 I t o e t a l

. ( 2 0 0 7 )

I t o e t a l

. ( 2 0 0 7 ) a s s e s s e d a s s o c i

a ti o n s b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d a s t h m a e m e r g e n c y d e p a r t m e n t

v i s i t s i n N e w Y o r k C i t y f o r a l l a g e s

. S p e c i f i c a l l y t h e y e x a m i n e d t h e t e m p o r a l r e l a ti o n s h i p s a m o n g

a i r p o l l u ti o n a n d w e a t h e r v a r i a b l e s i n t h e c o n t e x t o f a i r p o l l u ti o n h e a l t h e f f e c t s m o d e l s

. T h e

a u t h o r s c o m p i l e d d a i l y d a t a f o r P M

2

. 5 , O

3 , N O

2 , S O

2 , C O

, t e m

p e r a t u r e , d e w p o i n t

, r e l a ti v e
h u m i d i t y , w i n d s p e e d

, a n d b a r o m e t r i c p r e s s u r e f o r N e w Y o r k C i t y f o r t h e y e a r s 1 9 9 9

- 2 0 0 2

. T

h e

a u t h o r s e v a l u a t e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n t h e v a r i o u s p o l l u t a n t s ' r i s k e s ti m a t e s a n d t h e i r

r e s p e c ti v e c o n c u r v i ti e s , a n d d i s c u s s t h e l i m i t a ti o n s t h a t t h e r e s u l t s i m p l y a b o u t t h e i n t e r p r e t a b i l i t y

o f m u l ti

- p o l l u t a n t h e a l t h e f f e c t s m o d e l s

.

E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s , A s t h m a ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3 )

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l f o r w a r m s e a s o n , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d

f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 2 0 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 1 3

- 1

. 2 8 ) f

o r a 6 p p b i n c r e a s e i n t h e

a v e r a g e o f 0

- a n d 1

- d a y l a g o f S O

2 ( I t o , e t a l

. , 2 0 0 7

, t

h r o u g h c o n t a c ti n g t h e a u t h o r )

.

H

. 2

. 2 M i c h a u d e t a l

. ( 2 0 0 4 )

M i c h a u d e t a l

. ( 2 0 0 4 ) e x

a m i n e d t h e a s s o c i a ti o n o f e m e r g e n c y d e p a r t m e n t ( E D ) v i s i t s i n H i l o , H a w a i ' i

, f r o m J a n u a r y 1 9 9 7 t o M a y 2 0 0 1 w i

t h v o l c a n i c f o g , o r " v o g "

, m e a s u r e d a s s u l f u r d i o x i d e ( S O

2 ) a n d s u b m i c r o m e t e r p a r ti c u l a t e m a t t e r ( P M

1 )

. L o g

- l i n e a r r e g r e s s i o n m o d e l s w e r e u s e d w i t h

r o b u s t s t a n d a r d e r r o r s

. T h e a u t h o r s s t u d i e d f o u r d i a g n o s ti c g r o u p s : a s t h m a / C O P D ; c a r d i

a c ; f l u ,

c o l d

, a n d p n e u m o n i a ; a n d g a s t r o e n t e r i ti s

. B e f o r e a d j u s t m e n t s , h i g h l y s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s w i t h

v o g

- r e l a t e d a i r q u a l i t y w e r e s e e n f o r a l l d i a g n o s ti c g r o u p s e x c e p t g a s t r o e n t e r i ti s

. A f t e r a d j u s ti n g f o r m o n t h

, y e a r , a n d d a y o f t h e w e e k

, o n l y a s t h m a / C O P D h a d c o n s i s t e n t l y p o s i ti v e a s s o c i a ti o n s

w i t h a i r q u a l i t y

. T h e y f o u n d t h a t t h e s t r o n g e s t a s s o c i a ti o n s w e r e f o r S O

2 w i t h a 3

- d a y l a g ( 6

. 8 %

p e r 1 0 p p b ; P = 0

. 0 0 1 ) a n

d P M

1 , w i t h a 1

- d a y l a g ( 1 3

. 8 % p e r 1 0 μ g

/ m 3 ; P = 0

. 0 1 1 )

.

E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s , A s t h m a ( I C D

- 9 c o d e s 4 9 3 a n d 4 9 5 )

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l a d j u s t e d f o r m o n t h

, y e a r a n d d a y o f t h e w e e k

, t h e c o e f f i c i e n t a n d

s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k s ( 1

. 0 3 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 2

- 1

. 1 2 ) f o r a 1 0 p p b i n c r e a s e i n d a i l y a v e r a g e o f S O

2 a t l a g 3

- d a y ( M i c h a u d

, e t a l

. , 2 0 0 4

, T a

b l e
3 )

.

H

. 2

. 3 N Y D O H ( 2 0 0 6 )

N e w Y o r k S t a t e D e p a r t m e n t o f H e a l t h ( N Y D O H ) i n v e s ti g a t e d w h e t h e r d a y

- t o

- d a y v a r i a ti o n s i nA p p e n d i x H : S u l f u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 6 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a i r p o l l u ti o n w e r e a s s o c i

a t e d w i t h a s t h m a e m e r g e n c y d e p a r t m e n t ( E D ) v i s i t s i n M a n h a t t a n a n d

B r o n x , N Y C a n d c o m p a r e d t h e m a g n i t u d e o f t h e a i r p o l l u ti o n e f f e c t b e t w e e n t h e t w o

c o m m u n i ti e s

. N Y D O H ( 2 0 0 6 ) u

s e d P o i s s o n r e g r e s s i o n t o t e s t f o r e f f e c t s o f 1 4 k e y a i

r

c o n t a m i n a n t s o n d a i l y E D v i s i t s , w i t h c o n t r o l f o r t e m p o r a l c y c l e s , t e m p e r a t u r e , a n d d a y

- o f

- w e e k

e f f e c t s

. T h e c o r e a n a l y s i s u ti l i z e d t h e a v e r a g e e x p o s u r e f o r t h e 0

- t o 4

- d a y l

a g s

. M e a n d a i l y S O

2

w a s f o u n d s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h a s t h m a E D v i s i t s i n B r o n x b u t n o t M a n h a t t a n

. T h e i r f i n d i n g s o f m o r e s i g n i f i c a n t a i r p o l l u ti o n e f f e c t s i n t h e B r o n x a r e l i k e l y t o r e l a t e i n p a r t t o g r e a t e r

s t a ti s ti c a l p o w e r f o r i d e n ti f y i n g e f f e c t s i n t h e B r o n x w h e r e b a s e l i n e E D v i s i t s w e r e g r e a t e r , b u t

t h e y m a y a l s o r e f l e c t g r e a t e r s e n s i ti v i t y t o a i r p o l l u ti o n e f f e c t s i n t h e B r o n x

.

E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s , A s t h m a ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3 )

- - - B r

o n x

F u n c ti o n f o r C h i l d r e n ( 0

- 4 y e a r s o f a g e )

I n a s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 1 3 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 1

- 1

. 2 6 ) f

o r a 1 1 p p b i n c r e a s e i n t h e a v e r a g e o f 0

- t o 4

- d a y l a g s o f S O 2 ( N Y D O H

, 2 0 0 6

, T a

b l e 1 3 )

.

F u n c ti o n f o r A d u l t s ( 3 5

- 6 4 y e a r s o f a g e )

I n a s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 1 8 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 7

- 1

. 3 0 ) f

o r a 1 1 p p b i n c r e a s e i n t h e a v e r a g e o f 0

- t o 4

- d a y l a g s o f S O 2 ( N Y D O H

, 2 0 0 6

, T a

b l e 1 3 )

.

F u n c ti o n f o r F e m a l e s ( A l l a g e s )

I n a s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 1 4 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 6

- 1

. 2 3 ) f

o r a 1 1 p p b i n c r e a s e i n t h e a v e r a g e o f 0

- t o 4

- d a y l a g s o f S O 2 ( N Y D O H

, 2 0 0 6

, T a

b l e 1 2 )

.

F u n c ti o n f o r M a l e s ( A l l a g e s )

I n a s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 8 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 0

- 1

. 1 7 ) f

o r a 1 1 p p b i n c r e a s e i n t h e a v e r a g e o f 0

- t o 4

- d a y l a g s o f S O 2 ( N Y D O H

, 2 0 0 6

, T a

b l e 1 2 )

.

F u n c ti o n s f o r A l l P o p u l a ti o n

W e u s e r e s u l t s f r o m t h r e e d i f f e r e n t t w o

- p o l l u t a n t m o d e l s f o r a l l p o p u l a ti o n

.

I n a t w o

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h O 3 , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e

r e l a ti v e r i s k ( 1

. 1 1 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 5

- 1

. 1 7 ) f

o r a 1 1 p p b i n c r e a s e i n t h e a v e r a g e

o f 0

- t o 4

- d a y l

a g s o f S O 2 ( N Y D O H

, 2 0 0 6

, T a

b l e 9 )

.

I n a t w o

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h P M 2

. 5 , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e

r e l a ti v e r i s k ( 1

. 1 1 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 4

- 1

. 1 8 ) f

o r a 1 1 p p b i n c r e a s e i n t h e a v e r a g eA p p e n d i x H : S u l f u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 7 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s o f 0

- t o 4

- d a y l

a g s o f S O 2 ( N Y D O H

, 2 0 0 6

, T a

b l e 9 )

.

I n a t w o

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h N O 2 , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e

r e l a ti v e r i s k ( 1

. 1 1 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 1

. 0 4

- 1

. 1 7 ) f

o r a 1 1 p p b i n c r e a s e i n t h e a v e r a g e

o f 0

- t o 4

- d a y l

a g s o f S O 2 ( N Y D O H

, 2 0 0 6

, T a

b l e 9 )

.

H

. 2

. 4 P e e l e t a l

. ( 2 0 0 5 )

P e e l e t a l

. ( 2 0 0 5 ) e x

a m i n e d t h e a s s o c i a ti o n s b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d r e s p i r a t o r y e m e r g e n c y d e p a r t m e n t v i s i t s ( i

. e

. , a s t h m a ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3

, 7 8 6

. 0 9 )

, C O P D ( 4 9 1

, 4 9 2

, 4 9 6 )

, U R I ( 4 6 0

- 4 6 6

, 4 7 7 )

, p n e u m o n i a ( 4 8 0

- 4 8 6 )

, a n

d a n a l l r e s p i r a t o r y

- d i s e a s e g r o u p ) i n A t l a n t a , G A f r o m 1

J a n u a r y 1 9 9 3 t o 3 1 A

u g u s t 2 0 0 0

. T h e y u s e d 3

- D a y M o v

i n g A v e r a g e ( L a g s o f 0

, 1

, a n

d 2 D a y s )

a n d u n c o n s t r a i n e d d i s t r i b u t e d l a g ( L a g s o f 0 t o 1 3 D a y

s ) i n t h e P o i s s o n r e g r e s s i o n a n a l y s e s

. I n

s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l s , p o s i ti v e a s s o c i a ti o n s p e r s i s t e d b e y o n d 3 d a y s f o r s e v e r a l o u t c o m e s , a n d

o v e r a w e e k f o r a s t h m a

. T h e e f f e c t s o f N O

2 , C O o r P M

1 0 o n a s t

h m a E D v i s i t s w e r e f o u n d

s i g n i f i c a n t b u t S O

2 o r O

3 w e r e n

o t s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h a s t h m a E D v i s i t s

.

E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s , A s t h m a ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3 )

I n t h e s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l u s i n g u n c o n s t r a i n e d d i s t r i b u t e d l a g , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d

e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k ( 1

. 0 1 5 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 0

. 9 7 5

- 1

. 0 5 7 ) f

o r

a 2 0 p p b i n c r e a s e i n 1

- h o u r m a x S O

2 ( P e e l

, e t a l

. , 2 0 0 5

, T a

b l e 4 )

.

H

. 2

. 5 V i l l e n e u v e e t a l

. ( 2 0 0 7 )

V i l l e n e u v e e t a l

. ( 2 0 0 7 ) e x

a m i n e d t h e a s s o c i a ti o n s b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d e m e r g e n c y d e p a r t m e n t ( E D ) v i s i t s f o r a s t h m a a m o n g i n d i v i d u a l s t w o y e a r s o f a g e a n d o l d e r i n t h e c e n s u s

m e t r o p o l i t a n a r e a o f E d m

o n t o n , C a n a d a b e t w e e n A p r i l 1

, 1 9 9 2 a n d M a r c h 3 1

, 2 0 0 2 u

s i n g a

ti m e s t r a ti f i e d c a s e

- c r o s s o v

e r d e s i g n

. D a i l y a i r p o l l u ti o n l e v e l s f o r t h e e n ti r e r e g i o n w e r e e s ti m a t e d

f r o m t h r e e f i x e d

- s i t e m o n i t o r i n g s t a ti o n s

. O d d s r a ti o s a n d t h e i r c o r r e s p o n d i n g 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l s w e r e e s ti m a t e d u s i n g c o n d i ti o n a l l o g i s ti c r e g r e s s i o n w i t h a d j u s t m e n t f o r t e m p e r a t u r e ,

r e l a ti v e h u m i d i t y a n d s e a s o n a l e p i d e m i c o f v i r a l r e l a t e d r e s p i r a t o r y d i s e a s e

. V i l l e n e u v e e t a l

. ( 2 0 0 7 ) f o u n d p o s i ti v e a s s o c i a ti o n s f o r a s t h m a E D v i s i t s w i t h o u t d o o r a i r p o l l u ti o n l e v e l s b e t w e e n A p r i l a n d S e p t e m b e r , b u t s u c h a s s o c i a ti o n s w e r e a b s e n t d u r i n g t h e r e m a i n d e r o f t h e y e a r

. E f f e c t s

w e r e s t r o n g e s t a m o n g y o u n g c h i l d r e n ( 2

- 4 y e a r s o f a g e ) a n d e l d e r l y ( > 7 5 y e a r s o f a g e )

. A i r

p o l l u ti o n r i s k e s ti m a t e s w e r e l a r g e l y u n c h a n g e d a f t e r a d j u s t m e n t f o r a e r o a l l e r g e n l e v e l s

.

E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s , A s t h m a ( I C D

- 9 c o d e 4 9 3 )

I n s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l s f o r a l l s e a s o n s , t h e c o e f f i c i e n t s a n d s t a n d a r d e r r o r s f o r d i f f e r e n t a g e

g r o u p s a r e e s ti m a t e d f r o m t h e r e l a ti v e r i s k s a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l s f o r a 3 p p b i n c r e a s e i n d a i l y a v e r a g e o f S O

2 ( V i l l e n e u v e , e t a l

. , 2 0 0 7

, T a

b l e 3

- 9 )

.A p p e n d i x H : S u l f u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 7 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s H

. 2

. 6 W i l s o n e t a l

. ( 2 0 0 5 )

D a i l y e m e r g e n c y r o o m ( E R ) v i s i t s f o r a l l r e s p i r a t o r y ( I C D

- 9 c o d e s 4 6 0

- 5 1 9 ) a n

d a s t h m a ( I C D

- 9

c o d e 4 9 3 ) w e r e c o m

p a r e d w i t h d a i l y S O

2 , O

3 , a n d w e a t h e r v a r i a b l e s o v e r t h e p e r i o d 1 9 9 8

- 2 0 0 0 i n P o r t l a n d

, M a i n e a n d 1 9 9 6

- 2 0 0 0 i

n M a n c h e s t e r , N e w H a m

p s h i r e

. S e a s o n a l v a r i a b i l i t y

w a s r e m o v e d f r o m a l l v a r i a b l e s u s i n g n o n p a r a m e t r i c s m o o t h e d f u n c ti o n ( L O E S S )

. W i

l s o n e t a l

. ( 2 0 0 5 ) u s e d g e n e r a l i z e d a d d i ti v e m o d e l s t o e s ti m a t e t h e e f f e c t o f e l e v a t e d l e v e l s o f p o l l u t a n t s o n
E R v i s i t s

. R e l a ti v e r i s k s o f p o l l u t a n t s w e r e r e p o r t e d o v e r t h e i r i n t e r

- q u a r ti l e r a n g e ( I Q R

, t h e 7 5 t h

- 2 5 t h p e r c e n ti l e p o l l u t a n t v a l u e s )

. I n P o r t l a n d

, a n I Q R i n c r e a s e i n S O

2 w a s a s s o c i

a t e d w i t h a 5 % ( 9 5 % C I 2

- 7 % ) i

n c r e a s e i n a l l r e s p i r a t o r y E R v i s i t s a n d a 6 % ( 9 5 % C I 1

- 1 2 % ) i

n c r e a s e i n

a s t h m a v i s i t s

. A n I Q R i n c r e a s e i n O

3 w a s a s s o c i

a t e d w i t h a 5 % ( 9 5 % C I 1

- 1 0 % ) i

n c r e a s e i n

P o r t l a n d a s t h m a ti c E R v i s i t s

. N o s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s w e r e f o u n d i n M a n c h e s t e r , N e w H a m p s h i r e , p o s s i b l y d u e t o s t a ti s ti c a l l i m i t a ti o n s o f a n a l y z i n g a s m a l l e r p o p u l a ti o n

. T h e a b s e n c e o f

s t a ti s ti c a l e v i d e n c e f o r a r e l a ti o n s h i p s h o u l d n o t b e u s e d a s e v i d e n c e o f n o r e l a ti o n s h i p

. T h i s

a n a l y s i s r e v e a l s t h a t

, o n a d a i l y b a s i s , e l e v a t e d S O

2 a n d O

3 h a v e a s i g n i f i c a n t i m p a c t o n p u b l i c
h e a l t h i n P o r t l a n d

, M a i n e

.

E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s , A s t h m a

T h e c o e f f i c i e n t s a n d s t a n d a r d e r r o r s f o r d i f f e r e n t a g e g r o u p s i n t h e t w o c i ti e s a r e t a k e n f r o m W i l s o n e t a l

. ( 2 0 0 5

, T a

b l e 5 )

.



### H

. 3 A s t h m a E x a c e r b a t i o n

T a b l e H

- 3 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n s u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n

s u l f u r d i o x i d e a n d a s t h m a e x a c e r b a ti o n

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f e a c h o f t h e

s t u d i e s a n d a n y i t e m s t h a t a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

T a b l e H

- 3

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r S u l f u r D i o x i d e a n d A s t h m

a E x a c e r b a t i o n

E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e C o

P o l l M e t r i c B e t a S t d

. E r r

. F u n c t i o n a l

F o r m N o t e s

O n e o r M o r e
S y m p t o m s D e l f i n o e t a l

. 2 0 0 3 L o s A n g e l e s 1 0

- 1 5 D 8 H o u r M a x 0

. 1 2 2 9 9

4 0

. 0 4 6 8 9 1 L o g i s t i c H i s p a n i c

c h i l d r e n

O n e o r M o r e
S y m p t o m s M o r t i m

e r e t a l

. 2 0 0 2 7 u r

b a n a r e a s ( U S ) 4

- 1 2 O 3 ,

N O 2 D 3 H o u r M e a n 0

. 0 0 8 6 9

8 0

. 0 0 3 5 1 5 L o g i s t i c W a r m s e a s o n ;

A d j u s t e d a g e

M i s s e d

s c h o o l d a y s O ' C o n n o r e t

a l

. 2 0 0 8 7 i n n e r c i t i e s 4

- 1 2 D 2 4 H o u r M e a

n 0

. 0 0 9 8 5

6 0

. 0 1 5 2 8 9 L o g i s t i c A d j u s t e d a g e

O n e o r M o r e
S y m p t o m s O ' C o n n o r e t

a l

. 2 0 0 8 7 i n n e r c i t i e s 4

- 1 2 D 2 4 H o u r M e a

n 0

. 0 0 4 6 9

9 0

. 0 0 8 2 6 3 L o g

- l i n e a r * A d j u s t e d a g e

N i g h t t i m e

a s t h m a O ' C o n n o r e t

a l

. 2 0 0 8 7 i n n e r c i t i e s 4

- 1 2 D 2 4 H o u r M e a

n 0

. 0 1 0 5 6

7 0

. 0 1 0 0 4 2 L o g

- l i n e a r * A d j u s t e d a g e

S l o w p l a y O ' C o n n o r e t

a l

. 2 0 0 8 7 i n n e r c i t i e s 4

- 1 2 D 2 4 H o u r M e a

n 0

. 0 0 5 4 5

6 0

. 0 0 9 5 1 7 L o g

- l i n e a r * A d j u s t e d a g e

O n e o r M o r e
S y m p t o m s S c h i l d c r o u t e t

a l

. 2 0 0 6 E i g h t U

. S

.

c i t i e s 4

- 1 2 D 2 4 H o u r M e a

n 0

. 0 0 3 9 2

2 0

. 0 0 1 9 6 3 L o g i s t i c A d j u s t e d a g eA p p e n d i x H : S u l f u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 7 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s H

. 3

. 1 D e l f i n o e t a l

. ( 2 0 0 3 )

D e l f i n o e t a l

. ( 2 0 0 3 ) c o n

d u c t e d a p a n e l s t u d y o f 2 2 H i s p a n i c c h i l d r e n w i t h a s t h m a w h o w e r e 1 0

- 1 6 y e a r s o l d a n d l i v i n g i n a L o s A n g e l e s c o m m u n i t y w i t h h i g h t r a f f i c d e n s i t y

. S u b j e c t s f i l l e d o u t

s y m p t o m d i a r i e s d a i l y f o r u p t o 3 m o n t h s ( N o v e m b e r 1 9 9 9 t h r o u g h J a n u a r y 2 0 0 0 )

. P o l l u t a n t s i n c l u d e d a m b i e n t h o u r l y v a l u e s o f o z o n e ( O

3 )

, n i t r o g e n d i o x i d e ( N O

2 )

, s u l f u r d i o x i d e ( S O

2 )

, a n d

c a r b o n m o n o x i d e ( C O ) a n d 2 4

- h r v a l u e s o f v o l a ti l e o r g a n i c c o m p o u n d s ( V O C s )

, p a r

ti c u l a t e

m a t t e r w i t h a e r o d y n a m i c d i a m e t e r < 1 0 m i c r o m ( P M

1 0 )

, a n

d e l e m e n t a l c a r b o n ( E C ) a n d o r g a n i c

c a r b o n ( O C ) P M

1 0 f

r a c ti o n s

. A s t h m a s y m p t o m s e v e r i t y w a s r e g r e s s e d o n p o l l u t a n t s u s i n g l o g i s ti c

m o d e l s

. T h e a u t h o r s f o u n d p o s i ti v e a s s o c i a ti o n s o f s y m p t o m s w i t h c r i t e r i a a i r p o l l u t a n t s ( N O

2 , S O

2 , O

3 , a n d P M

1 0 )

. S e l e c t e d a d j u s t e d o d d s r a ti o f o r m o r e s e v e r e a s t h m a s y m p t o m s f r o m
i n t e r q u a r ti l e r a n g e i n c r e a s e s i n p o l l u t a n t s w a s , f o r 2

. 5 p p b 8

- h

r m a x S O

2 , 1

. 3 6 [ 9 5 % c o n

f i d e n c e
i n t e r v a l ( C I )

, 1

. 0 8

- 1

. 7 1 ]

. T

h e i r f i n d i n g s s u p p o r t t h e v i e w t h a t a i r t o x i n s i n t h e p o l l u t a n t m i x f r o m

t r a f f i c a n d i n d u s t r i a l s o u r c e s m a y h a v e a d v e r s e e f f e c t s o n a s t h m a i n c h i l d r e n

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , O n e o r M o r

e S y m p t o m s

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n t

h e o d d s r a ti o ( 9 5 %

C I ) f o r m o r e s e v e r e a s t h m a s y m p t o m s , i

. e

. , o d d s r a ti

o o f 1

. 3 6 [ 9 5 % c o n

f i d e n c e i n t e r v a l ( C I )

, 1

. 0 8

- 1

. 7 1 ] f o r a 2

. 5 p p b i n c r e a s e i n 8

- h r m a x S O

2 ( D e l f i n o , e t a l

. , 2 0 0 3

, T a

b l e 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y a s t h m a s y m p t o m s i n c i d e n c e r a t e = 2

. 3 % ( D e l

f i n o , e t a l

. , 2 0 0 3

, T a b l

e 1 )

P o p u l a t i o n : D e l

f i n o e t a l

. ( 2 0 0 3 ) e x a m

i n e d H i s p a n i c a s t h m a t i c p o p u l a t i o n , w h o s e p r e v a l

e n c e i s n o t

a v a i l a b l e

. W e u s e t h e p r e v a l e n c e o f a s t h m a t i c p o p u l a t i o n f r o m t h e A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l e 7 ) a s a p r o x

y

. A s t h m a t i c p o p u l a t i o n a g e s 1 0 t o 1 6 = 1 0

. 7 0 % o f p o

p u l a t i o n a g e s 1 0 t o 1 6

. T h e A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 7 ) e s t i m a t e s a s t h m a p r e v a l e n c e f o r c h i l d r e n 5

- 1 7 a t 1 0

. 7 0 % ( b a s e d o n d a t a f

r o m t h e 2 0 0 8 N a t i o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y )

.

H

. 3

. 2 M o r t i m e r e t a l

. ( 2 0 0 2 )

M o r ti m e r e t a l

. ( 2 0 0 2 ) e x

a m i n e d t h e e f f e c t o f d a i l y a m b i e n t a i r p o l l u ti o n w i t h i n a c o h o r t o f 8 4 6

a s t h m a ti c c h i l d r e n r e s i d i n g i n e i g h t u r b a n a r e a s o f t h e U S A b e t w e e n J u n e 1 t o A u g u s t 3 1

, 1 9 9 3

,

u s i n g d a t a f r o m t h e N a ti o n a l C o o p e r a ti v e I n n e r

- C i t y A s t h m a S t u d y

. D a i l y a i r p o l l u ti o n

c o n c e n t r a ti o n s w e r e e x t r a c t e d f r o m t h e A e r o m e t r i c I n f o r m a ti o n R e t r i e v a l S y s t e m d a t a b a s e f r o m

t h e E n v i r o n m e n t P r o t e c ti o n A g e n c y i n t h e U S A

. L o g i s ti c m o d e l s w e r e u s e d t o e v a l u a t e t h e

e f f e c t s o f s e v e r a l a i r p o l l u t a n t s ( O

3 , N O

2 , S O

2 a n

d P M

1 0 ) o n p e a k e x

p i r a t o r y f l o w r a t e ( P E F R )

a n d s y m p t o m s i n 8 4 6 c h i l d r e n ( a g e s 4

- 9 y r s ) w i t h a h i s t o r y o f a s t h m a

. I n s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l s ,

e a c h p o l l u t a n t w a s a s s o c i a t e d w i t h a n i n c r e a s e d i n c i d e n c e o f m o r n i n g s y m p t o m s : ( o d d s r a ti o ( O R )

= 1

. 1 6 ( 9 5 % C I 1

. 0 2

- 1

. 3 0 ) p e r I Q R i n c r e a s e i n 4

- d a y a v e r a g e O

3 , O R = 1

. 3 2 ( 9 5 % C I 1

. 0 3

- 1

. 7 0 ) p e r I Q R i

n c r e a s e i n 2

- d a y a v e r a g e S O

2 , O R = 1

. 4 8 ( 9 5 % C I 1

. 0 2

- 2

. 1 6 ) p e r I Q R i n c r e a s e
i n 6

- d a y a v e r a g e N O

2 a n d O R = 1

. 2 6 ( 9 5 % C I 1

. 0

- 1

. 5 9 ) p e r I Q R i n c r e a s e i n t w o

- d a y a v e r a g e

P M

1 0 . T h i s l o n g i t u d i n a l a n a l y s i s s u p p o r t s p r e v i o u s ti m e

- s e r i e s f i n d i n g s t h a t a t l e v e l s b e l o w c u r r e n t

U S A a i r

- q u a l i t y s t a n d a r d s , s u m m e r

- a i r p o l l u ti o n i s s i g n i f i c a n t l y r e l a t e d t o s y m p t o m s a n d

d e c r e a s e d p u l m o n a r y f u n c ti o n a m o n g c h i l d r e n w i t h a s t h m a

.A p p e n d i x H : S u l f u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 7 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s A s t h m a E x a c e r b a t i o n , O n e o r M o r

e S y m p t o m s

I n a t h r e e

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h O

3 a n d N O

2 , t h e c o e f f i c i e n t f o r S O

2 a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d

o n t h e o d d s r a ti o ( 9 5 % C I ) f o r m o r n i n g a s t h m a s y m p t o m s , i

. e

. , o d d s r a ti

o o f 1

. 1 9 [ 9 5 %

c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( C I )

, 1

. 0 4

- 1

. 3 7 ] f

o r a 2 0 p p b i n c r e a s e i n t h e a v e r a g e o f l a g 1

- 2 d a y S O

2 ( D e l f i n o , e t a l

. , 2 0 0 3

, T a

b l e 4 )

.

I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y i n c i d e n c e r a t e f o r " a n y m o r n i n g s y m p t o m " i s 1 1

. 6 % ( M o r t i

m e r , e t a l

. , 2 0 0 2

, T a b l e 1 )

.

P o p u l a t i o n : A s t

h m a t i c p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2 = 1 0

. 7 0 % o f p o

p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2

. T h e A m

e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 7 ) e s t i m a t e s a s t h m a p r e v a l e n c e f o r c h i l d r e n 5

- 1 7 a t 1 0

. 7 0 % ( b a s e d o n d a t a f

r o m t h e 2 0 0 8 N a t i o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y )

. B a s e d o n t h e A m e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 7 )

, t h e e s t i m a t e d a s t h m a p r e v a l e n c e f o r c h i l d r e n u n d e r 5 y e a r s o l

d a t
6

. 1 4 % ( b a s e d o n d a t a f

r o m t h e 2 0 0 8 N a t i o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y )

, w h i c h i s c l o s e t o t h e r a t e

o f a g e s 5

- 1 7

. T h e r e f

o r e w e u s e t h e r a t e o f p o p u l a t i o n 5

- 1 7 a s a n e s t i

m a t e f o r a s t h m a p r e v a l e n c e i n

p o p u l a t i o n a g e s 4

- 9 f o r s i m p l i c i t y

.

H

. 3

. 3 O ' C o n n o r e t a l

. ( 2 0 0 8 )

O ' C o n n o r e t a l

. ( 2 0 0 8 ) i

n v e s ti g a t e d t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n f l u c t u a ti o n s i n o u t d o o r a i r p o l l u ti o n

a n d a s t h m a e x a c e r b a ti o n ( w h e e z e

- c o u g h

, n i g h t ti m e a s t h m a , s l o w p l a y a n d s c h o o l a b s e n c e )

a m o n g 8 6 1 i n n e r

- c i t y c h i l d r e n ( 5

- 1 2 y e a r s o f a g e ) w i t h a s t h m a i n 7 U S u r b a n c o m m u n i ti e s

. A s t h m a s y m p t o m d a t a w e r e c o l

l e c t e d e v e r y 2 m o n t h s d u r i n g t h e 2

- y e a r s t u d y p e r i o d

. D a i l y

p o l l u ti o n m e a s u r e m e n t s w e r e o b t a i n e d f r o m t h e A e r o m e t r i c I n f o r m a ti o n R e t r i e v a l S y s t e m b e t w e e n A u g u s t 1 9 9 8 a n d J u l y 2 0 0 1

. T h e r e l a ti o n s h i p o f s y m p t o m s t o f l u c t u a ti o n s i n p o l l u t a n t

c o n c e n t r a ti o n s w a s e x a m i n e d b y u s i n g l o g i s ti c m o d e l s

. I n s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l s , s i g n i f i c a n t o r

n e a r l y s i g n i f i c a n t p o s i ti v e a s s o c i a ti o n s w e r e o b s e r v e d b e t w e e n h i g h e r N O

2 c o n c e n t r a ti o n s a n d

e a c h o f t h e h e a l t h o u t c o m e s

. S i g n i f i c a n t p o s i ti v e a s s o c i a ti o n s w i t h s y m p t o m s b u t n o t s c h o o l

a b s e n c e w e r e o b s e r

v e d i n t h e s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l f o r C O

. T h e O

3 , P M

2

. 5 , a n

d S O

2

c o n c e n t r a ti o n s d i d n o t a p p e a r s i g n i f i c a n t l y a s s o c i a t e d w i t h s y m p t o m s o r s c h o o l a b s e n c e e x c e p t
f o r a s i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n b e t w e e n P M

2

. 5 a n

d s c h o o l a b s e n c e

. T h e a u t h o r s c o n c l u d e d t h a t t h e

a s s o c i a ti o n s w i t h N O

2 s u g g e s t t h a t m o t o r v e h i c l e e m i s s i o n s m a y b e c a u s i n g e x c e s s m o r b i d i t y i n

t h i s p o p u l a ti o n

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , M i s s e d s c h o o l

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e e s ti m a t e d f r o m t h e o d d s r a ti o ( 1

. 1 3 ) a n d 9 5 % c o n f i d e n c e i n t e r v a l ( 0

. 7 8

- 1

. 6 4 ) f

o r a 1 2

. 4 p p b i

n c r e a s e i n 1 9

- d a y a v e r a g e o f

S O

2 ( O ' C o n n o r , e t a l

. , 2 0 0 8

, T a

b l e I V )

. T h e i n d e p e n d e n t p o l l u ti o n v a r i a b l e w a s t h e m e a n

c o n c e n t r a ti o n d u r i n g t h e 1 9 d a y s p r e c e d i n g t h e i n t e r v i e w , t h a t i s , t h e 1 4 d a y s o f t h e s y m p t o m

r e c a l l p e r i o d p l u s a 5

- d a y l a g p e r i o d p r e c e d i n g t h e s y m p t o m r e c a l l p e r i o d

.

I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y i n c i d e n c e r a t e f o r m i s s e d s c h o o l = 5

. 7 % ( O ' C o n

n o r , e t a l

. , 2 0 0 8

, T a b l

e I )

.

P o p u l a t i o n : S a m

e a s p o p u l a t i o n u s e d i n M o r t i m e r e t a l

. ( 2 0 0 2 )

. S e e d e s c r i

p t i o n a b o v e

.A p p e n d i x H : S u l f u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 7 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s A s t h m a E x a c e r b a t i o n , O n e o r M o r

e S y m p t o m s ( W h e e z e

- c o u g h )

O ' C o n n o r e t a l

. ( 2 0 0 8

, T a

b l e I V ) r e p o r t e d a 6 % i n c r e a s e i n s y m p t o m f r e q u e n c y w i t h a 9 5 %

c o n f i d e n c e i n t e r v a l o f

- 1 3 % t o 3 0 % a s s o c i

a t e d w i t h a 1 2

. 4 p p b i n c r e a s e i n t h e 1 9

- d a y a v e r a g e

o f S O

2 .

I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y i n c i d e n c e r a t e f o r o n e o r m o r e s y m p t o m s = 2 0

. 7 % ( O ' C o n

n o r , e t a l

. , 2 0 0 8

, T a b l e I )

.

P o p u l a t i o n : S e e p o

p u l a t i o n d e s c r i p t i o n a b o v e

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , N i g h t t i m e A s t h m a

O ' C o n n o r e t a l

. ( 2 0 0 8

, T a

b l e I V ) r e p o r t e d a 1 4 % i n c r e a s e i n s y m p t o m f r e q u e n c y w i t h a 9 5 %

c o n f i d e n c e i n t e r v a l o f

- 1 1 % t o 4 5 % a s s o c i

a t e d w i t h a 1 2

. 4 p p b i n c r e a s e i n t h e 1 9

- d a y a v e r a g e

o f S O

2 .

I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y i n c i d e n c e r a t e f o r n i g h t t i m e a s t h m a = 1 2

. 1 % ( O ' C o n

n o r , e t a l

. , 2 0 0 8

, T a b l

e I )

.

P o p u l a t i o n : S e e p o

p u l a t i o n d e s c r i p t i o n a b o v e

.

A s t h m a E x a c e r b a t i o n , S l o w P l a y

O ' C o n n o r e t a l

. ( 2 0 0 8

, T a

b l e I V ) r e p o r t e d a 7 % i n c r e a s e i n s y m p t o m f r e q u e n c y w i t h a 9 5 %

c o n f i d e n c e i n t e r v a l o f

- 1 5 % t o 3 5 % a s s o c i

a t e d w i t h a 1 2

. 4 p p b i n c r e a s e i n t h e 1 9

- d a y a v e r a g e

o f S O

2 .

I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y i n c i d e n c e r a t e f o r s l o w p l a y = 1 5

. 7 % ( O ' C o n

n o r , e t a l

. , 2 0 0 8

, T a b l

e I )

.

P o p u l a t i o n : S e e p o

p u l a t i o n d e s c r i p t i o n a b o v e

.

H

. 3

. 4 S c h i l d c r o u t e t a l

. ( 2 0 0 6 )

S c h i l d c r o u t e t a l

. ( 2 0 0 6 ) i

n v e s ti g a t e d t h e r e l a ti o n b e t w e e n a m b i e n t c o n c e n t r a ti o n s o f t h e f i v e

c r i t e r i a p o l l u t a n t s ( P M

1 0 , O

3 , N O

2 , S O

2 , a n

d C O ) a n d a s t h m a e x a c e r b a ti o n s ( d a i l y s y m p t o m s a n d

u s e o f r e s c u e i n h a l e r s ) a m o n g 9 9 0 c h i l d r e n i n e i g h t N o r t h A m e r i c a n c i ti e s d u r i n g t h e 2 2

- m o n t h

p r e r a n d o m i z a ti o n p h a s e ( N o v e m b e r 1 9 9 3

- S e p t e m

b e r 1 9 9 5 ) o f t h e C h i l d h o o d A s t h m a
M a n a g e m e n t P r o g r a m

. S h o r t

- t e r m e f f e c t s o f C O

, N O

2 , P M

1 0 , S O

2 , a n

d w a r m

- s e a s o n O

3 w e r e

e x a m i n e d i n b o t h o n e

- p o l l u t a n t a n d t w o

- p o l l u t a n t m o d e l s , u s i n g l a g s o f u p t o 2 d a y s i n l o g i s ti c

a n d P o i s s o n r e g r e s s i o n s

. L a g s i n C O a n d N O

2 w e r e p o s i

ti v e l y a s s o c i a t e d w i t h b o t h m e a s u r e s o f

a s t h m a e x a c e r b a ti o n , a n d t h e 3

- d a y m o v i n g s u m o f S O

2 l e v e l s w a s m a r g i n a l l y r e l a t e d t o a s t h m a

s y m p t o m s

. P M

1 0 a n d O

3 w e r e u n r e l a t e d t o e x a c e r b a ti o n s

. T h e s t r o n g e s t e f f e c t s t e n d e d t o b e s e e n

w i t h 2

- d a y l a g s , w h e r e a 1

- p a r t s

- p e r

- m i l l i o n c h a n g e i n C O a n d a 2 0

- p a r t s

- p e r

- b i l l i o n c h a n g e i n N O

2 w e r e a s s o c i

a t e d w i t h s y m p t o m o d d s r a ti

o s o f 1

. 0 8 ( 9 5 % c o n

f i d e n c e i n t e r v a l ( C I ) : 1

. 0 2

, 1

. 1 5 ) a n d 1

. 0 9 ( 9 5 % C I : 1

. 0 3

, 1

. 1 5 )

, r e s p e c ti v e l y

.A p p e n d i x H : S u l f u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 7 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s A s t h m a E x a c e r b a t i o n , O n e o r M o r

e S y m p t o m s

I n a s i n g l e

- p o l l u t a n t m o d e l

, S c h i l d c r o u t e t a l

. ( 2 0 0 6

, F i

g u r e 1 ) r e p o r t e d a n o d d s r a ti

o o f 1

. 0 4 ( 9 5 % C I : 1

. 0 0

, 1

. 0 8 ) f

o r d a i l y a s t h m a s y m p t o m s a s s o c i a t e d w i t h 1 0 p p b c h a n g e i n 2 4

- h r m e a n

o f S O

2 .

I n c i d e n c e R a t e : D a i

l y i n c i d e n c e r a t e f o r o n e o r m o r e s y m p t o m s ( s y m p t o m s c o r e > 0 ) = 5 2 % ( S c h i l d c r o u t

, e t a l

. , 2 0 0 6

, T a b l

e 1 )

P o p u l a t i o n : A s t

h m a t i c p o p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2 = 1 0

. 7 0 % o f p o

p u l a t i o n a g e s 4 t o 1 2

. T h e A m

e r i c a n L u n g A s s o c i a t i o n ( 2 0 1 0 b

, T a b l

e 7 ) e s t i m a t e s a s t h m a p r e v a l e n c e f o r c h i l d r e n 5

- 1 7 a t 1 0

. 7 0 % ( b a s e d o n d a t a f

r o m t h e 2 0 0 8 N a t i o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y )

.



### H

. 4 M i n o r E f

f e c t s

T a b l e H

- 4 s u m m a r i z e s t h e h e a l t h i m p a c t s f u n c ti o n u s e d t o e s ti m a t e t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n s u l f u r d i o x i d e a n d m i n o r e f f e c t s

. B e l o w , w e p r e s e n

t a b r i e f s u m m a r y o f t h e s t u d y a n d a n y i t e m s t h a t

a r e u n i q u e t o t h e s t u d y

.

T a b l e H

- 4

. H e a l t h I m

p a c t F u n c t i o n s f

o r S u l f u r D i o x i d e a n d M i n o r E f

f e c t s

E f f e c t A u t h o r Y e a r L o c a t i o n A g e C o

P o l l M e t r i c B e t a S t d

. E r r

. F u n c t i o n a l

F o r m N o t e s

C o u g h S c h w a r t z

e t a l

. 1 9 9 4 S

i x U

. S

.

c i t i e s 7

- 1 4 P M 1 0 D 2 4 H o u r
M e a n 0

. 0 0 8 6 1 8 0

. 0 0 7 4 2 9 L o g i s t i c W a r m

s e a s o n

H

. 4

. 1 S c h w a r t z e t a l

. ( 1 9 9 4 )

S c h w a r t z e t a l

. ( 1 9 9 4 ) s t

u d i e d t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n a m b i e n t a i r p o l l u ti o n e x p o s u r e s a n d

r e s p i r a t o r y i l l n e s s a m o n g 1

, 8 4 4 s c h o o l c h i l d r e n ( 7

- 1 4 y e a r s o f a g e ) i n s i x U

. S

. c i ti e s d u r i n g f i v e

w a r m s e a s o n m o n t h s b e t w e e n A p r i l a n d A u g u s t

. D a i l y m e a s u r e m e n t s o f a m b i e n t s u l f u r d i o x i d e ( S O

2 )

, n i t r o g e n d i o x i d e ( N O

2 )

, o z o n e ( O

3 )

, r e s p i r a b l e p a r ti c l e s ( P M

2

. 5 )

, i n h a l a b l e p a r ti c l e s ( P M

1 0 )

, l i g h t s c a t t e r i n g , a n d s u l f a t e p a r ti c l e s w e r e m a d e , a l o n g w i t h i n t e g r a t e d 2 4

- h o u r m e a s u r e s o f

a e r o s o l s t r o n g a c i d i t y

. S i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s i n s i n g l e p o l l u t a n t m o d e l s w e r e f o u n d b e t w e e n S O

2 , N O

2 , o r P M

2

. 5 a n

d i n c i d e n c e o f c o u g h

, a n d b e t w e e n s u l f u r d i o x i d e a n d i n c i d e n c e o f l o w e r

r e s p i r a t o r y s y m p t o m s

. S i g n i f i c a n t a s s o c i a ti o n s w e r e a l s o f o u n d b e t w e e n i n c i d e n c e o f c o u g h i n g

s y m p t o m s a n d i n c i d e n c e o f l o w e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m s a n d P M

1 0 , a n d a m a r g i n a l l y s i g n i f i c a n t

a s s o c i a ti o n b e t w e e n u p p e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m s a n d P M

1 0 .

A c u t e R e s p i r a t o r y S y m p t o m s , C o u g h

I n a t w o

- p o l l u t a n t m o d e l w i t h P M

1 0 , t h e c o e f f i c i e n t a n d s t a n d a r d e r r o r a r e b a s e d o n a n o d d s r a ti

o

o f 1

. 0 9 ( 9 5 % C I 0

. 9 4

- 1

. 3 ) f

o r a 1 0 p p b i n c r e a s e i n t h e l a g 1

- 4 d a y s a v e r a g e o f S O

2

c o n c e n t r a ti o n ( S c h w a r t z , e t a l

. , 1 9 9 4

, T a

b l e 4 )

.A p p e n d i x H : S u l f u r D i o x i d e H e a l t h I m p a c t F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 7 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s I n c i d e n c e R a t e : T h e p r o

p o s e d i n c i d e n c e r a t e , 0

. 4 1 6 p e r c e n

t

, i s b a s e d o n t h e p e r c e n t i l e s i n S c h w a r t z e t a l

. ( 1 9 9 4

, T a b l

e 2 )

. T h e a u t h o r s d i d n o t r e p o r t t h e m e a n i n c i d e n c e r a t e , b u

t r a t h e r

r e p o r t e d v a r i o u s p e r c e n t i l e s f r o m t h e i n c i d e n c e r a t e d i s t r i b u t i o n

. T h e p e r c e n

t i l e s a n d a s s o c i a t e d p e r

p e r s o n p e r d a y v a l

u e s a r e 1 0 t h = 0 p e r c e n t

, 2 5 t h = 0 p e r c e n t

, 5 0 t h = 0

. 3 1 p e r c e n

t

, 7 5 t h = 0

. 5 8

p e r c e n t

, a n d 9 0 t h = 0

. 8 6 p e r c e n

t

. T h e m o s t c o n s e r v a t i

v e e s t i m a t e c o n s i s t e n t w i t h t h e d a t a i s t o

a s s u m e t h e i n c i d e n c e i s z e r o u p t o t h e 5 0 t h p e r c e n t i l e , a c o n s t a n t 0

. 3 1 p e r c e n t b e t w e e n t h e 5 0 t h

a n d 7 5 t h p e r c e n t i l e s , a n d a c o n s t a n

t 0

. 5 8 p e r c e n t b e t w e e n t h e 7 5 t h a n d 9 0 t h p e r c e n t i l e s , a c o n s t a n t
0

. 8 6 p e r c e n t b e t w e e n t h e 9 0 t h a n d 1 0 0 t h p e r c e n t i l e s

. A l t e r n a t i v e l y , a s s u m i n g a l i n e a r s l o p e b e t w e e n t h e 5 0 t h a n d 7 5 t h

, 7 5 t h a n d 9 0 t h

, a n d 9 0 t h t o 1 0 0 t h p e r c e n t i l e s , t h e e s t i m a t e d m e a n i n c i d e n c e r a t e i s 0

. 4 6 1 p e r c e n

t

, w h i c h i s u s e d i n t h i s a n a l y s i s

.

P o p u l a t i o n : P o

p u l a t i o n o f a g e s 7 t o 1 4A p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 7 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

# A p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

T h i s a p p e n d i x p r e s e n t s t h e u n i t v a l u e s t h a t a r e a v a i l a b l e i n B e n M A P f o r e a c h o f t h e h e a l t h

e n d p o i n t s i n c l u d e d i n t h e c u r r e n t s u i t e o f h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s

. W h e r e v e r p o s s i b l e , w e p r e s e n t

a d i s t r i b u ti o n o f t h e u n i t v a l u e , c h a r a c t e r i z i n g t h e u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g a n y p o i n t e s ti m a t e

. T h e

m e a n o f t h e d i s t r i b u ti o n i s t a k e n a s t h e p o i n t e s ti m a t e o f t h e u n i t v a l u e , a n d t h e d i s t r i b u ti o n i t s e l f i s

u s e d t o c h a r a c t e r i z e t h e u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g t h e u n i t v a l u e , w h i c h f e e d s i n t o t h e u n c e r t a i n t y

s u r r o u n d i n g t h e m o n e t a r y b e n e f i t s a s s o c i a t e d w i t h r e d u c i n g t h e i n c i d e n c e o f t h e h e a l t h e n d p o i n t

. B e l o w w e g i v e d e t a i l e d d e s c r i p ti o n s o f t h e d e r i v a ti o n s o f u n i t v a l u e s a n d t h e i r d i s t r i b u ti o n s , a s

w e l l a s t a b l e s l i s ti n g t h e u n i t v a l u e s a n d t h e i r d i s t r i b u ti o n s , a v a i l a b l e f o r e a c h h e a l t h e n d p o i n t

. T h e d e f i n i ti o n s o f t h e d i s t r i b u ti o n s a n d t h e i r p a r a m e t e r s i s g i v e n i n T a b l e I

- 1

.

T a b l e I

- 1

. U n

i t V a l u e U n c e r

t a i n t y D i s t r i b u t i o n s a n d T h e i r P a r

a m e t e r s

D i s t r i b u t i o n * P a r a m e t e r 1 ( P 1 ) P a r a m e t e r 2 ( P 2 )

N o r m a l s t a n d a r d d e v i a t i o n

–

T r i a n g u l a r m i n i m u m v a l u e m a x i m u m v a l u e

L o g n o r m a l * * m e a n o f c o r r e s p o n d i n g n o r m a l

d i s t r i b u t i o n s t a n d a r d d e v i a t i o n o f c o r r e s p o n d

i n g

n o r m a l d i s t r i b u t i o n

U n i f o r m m i n i m u m v a l u e m a x i m u m v a u e

W e i b u l l * * * α β

* I n a l l c a s e s , B e n M A P c a l c u l a

t e s t h e m e a n o f t h e d i s t r i

b u t i o n , w h i c h i s u s e d a s t h e “ p o i n t e s t i m a t e ” o f t h e u n i t

v a l u e

.
* * I f Y i s a n o r m a l r a

n d o m v a r i a b l e , a n d Y = l o g e X

, t h e n X i s l o g

n o r m a l l y d i s t r i b u t e d

. E q u i v a l e n t l

y , X i s l o g n o r m a l l y d i s t r i b u t e d i f X = e Y

, w h e r e Y i s n o r m a l l y d i s t r i b u t e d

.
* * * T h e W e i b u l l d i s t r i b u t i o n h a s t h e f

o l l o w i n g p r o b a

b i l i t y d e n s i t y f

u n c t i o n :



### I

. 1 M o r t a l i t y

T h e e c o n o m i c s l i t e r a t u r e c o n c e r n i n g t h e a p p r o p r i a t e m e t h o d f o r v a l u i n g r e d u c ti o n s i n p r e m a t u r e

m o r t a l i t y r i s k i s s ti l l d e v e l o p i n g

. T h e a d o p ti o n o f a v a l u e f o r t h e p r o j e c t e d r e d u c ti o n i n t h e r i s k o f

p r e m a t u r e m o r t a l i t y i s t h e s u b j e c t o f c o n ti n u i n g d i s c u s s i o n w i t h i n t h e e c o n o m i c s a n d p u b l i c p o l i c y

a n a l y s i s c o m m u n i ti e s

. I s s u e s s u c h a s t h e a p p r o p r i a t e d i s c o u n t r a t e a n d w h e t h e r t h e r e a r e f a c t o r s ,

s u c h a s a g e o r t h e q u a l i t y o f l i f e , t h a t s h o u l d b e t a k e n i n t o c o n s i d e r a ti o n w h e n e s ti m a ti n g t h e v a l u e

o f a v o i d e d p r e m a t u r e m o r t a l i t y a r e s ti l l u n d e r d i s c u s s i o n

. B e n M A P c u r r e n t l y o f f e r s a v a r i e t y o f

o p ti o n s r e f l e c ti n g t h e u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g t h e u n i t v a l u e f o r p r e m a t u r e m o r t a l i t y

.A p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 7 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s I

. 1

. 1 V a l u e o f a S t a t i s t i c a l L i f e B a s e d o n 2 6 S t u d

i e s

O n e u n i t v a l u e a v a i l a b l e i n B e n M A P i s $ 6

. 3 m i l l i o n

. T h i s e s ti m a t e i s t h e m e a n o f a d i s t r i b u ti o n f i t t e d t o 2 6 “ v a l u e o f s t a ti s ti c a l l i f e ” ( V S L ) e s ti m a t e s t h a t a p p e a r i n t h e e c o n o m i c s l i t e r a t u r e a n d

t h a t h a v e b e e n i d e n ti f i e d i n t h e S e c ti o n 8 1 2 R e p o r t s t o C o n g r e s s a s “ a p p l i c a b l e t o p o l i c y

a n a l y s i s

. ” T h i s r e p r e s e n t s a n i n t e r m e d i a t e v a l u e f r o m a v a r i e t y o f e s ti m a t e s , a n d i t i s a v a l u e E P A

h a s f r e q u e n t l y u s e d i n R e g u l a t o r y I m p a c t A n a l y s e s ( R I A s ) a s w e l l a s i n t h e S e c ti o n 8 1 2

R e t r o s p e c ti v e a n d P r o s p e c ti v e A n a l y s e s o f t h e C l e a n A i r A c t

.

T h e V S L a p p r o a c h a n d t h e s e t o f s e l e c t e d s t u d i e s m i r r o r s t h a t o f V i s c u s i ( 1 9 9 2 ) ( w i t h t h e

a d d i ti o n o f t w o s t u d i e s )

, a n d u s e s t h e s a m e c r i t e r i a a s V i s c u s i i n h i s r e v i e w o f v a l u e

- o f

- l i f e

s t u d i e s

. T h e $ 6

. 3 m i l l i o n e s ti m a t e i s c o n s i s t e n t w i t h V i s c u s i ’ s c o n c l u s i o n ( u p d a t e d t o 2 0 0 0 $ ) t

h a t

“ m o s t o f t h e r e a s o n a b l e e s ti m a t e s o f t h e v a l u e o f l i f e a r e c l u s t e r e d i n t h e $ 3

. 8 t o $ 8

. 9 m

i l l i o n

r a n g e

. ” F i v e o f t h e 2 6 s t u d i e s a r e c o n ti n g e n t v a l u a ti o n ( C V ) s t u d i e s , w h i c h d i r e c t l y s o l i c i t W T P

i n f o r m a ti o n f r o m s u b j e c t s ; t h e r e s t a r e w a g e

- r i s k s t u d i e s , w h i c h b a s e W T P e s ti m a t e s o n

e s ti m a t e s o f t h e a d d i ti o n a l c o m p e n s a ti o n d e m a n d e d i n t h e l a b o r m a r k e t f o r r i s k i e r j o b s

. B e c a u s e

t h i s V S L

- b a s e d u

n i t v a l u e d o e s n o t d i s ti n g u i s h a m o n g p e o p l e b a s e d o n t h e a g e a t t h e i r d e a t h o r

t h e q u a l i t y o f t h e i r l i v e s , i t c a n b e a p p l i e d t o a l l p r e m a t u r e d e a t h s

.

I

. 1

. 2 V a l u e o f a S t a t i s t i c a l L i f e B a s e d o n S e l e c t e d S t u d

i e s

I n a d d i ti o n t o t h e v a l u e o f a s t a ti s ti c a l l i f e b a s e d o n t h e r e s u l t s o f 2 6 s t u d i e s , w e h a v e i n c l u d e d

t h r e e a l t e r n a ti v e s b a s e d l o o s e l y o n t h e r e s u l t s o f r e c e n t w o r k b y M r o z e k a n d T a y l o r ( 2 0 0 2 ) a n d

V i s c u s i a n d A l d y ( 2 0 0 3 )

. E a c h o f t

h e f o u r a l t e r n a ti v e s h a s a m e a n v a l u e o f $ 5

. 5 m i l l i o n ( 2 0 0 0 $ )

, b u t w i t h a d i f f e r e n t d i s t r i b u ti o n s : n o r m a l

, u n i f o r m , t r i a n g u l a r , a n d b e t a

. T a b l e I

- 2 p r e s e n t s t h e d i s t r i b u ti o n p a r a m e t e r s f o r t h e s u i t e o f m o r t a l i t y v a l u a ti o n s c u r r e n t l y a v a i l a b l e i n B e n M A P

.

T a b l e I

- 2

. U n

i t V a l u e s A v a i l a b l e f o r M o r t a l i t y

B a s i s f o r E s t i m a t e * A g e R a n g e a t

D e a t h U n i t V a l u e

( V S L ) ( 2 0 0 0 $ ) D i s t r i b u t i o n

o f U n i t

V a l u e P a r a m e t e r s o f D i s t r i b u t i o n

m i n

. m a x

. P 1 P 2

V S L

, b a s e d o n 2 6 v a l u

e

- o f

- l i f e s t u d i e s

. 0 9 9 $ 6

, 3 2 4

, 1 0 1 W e i b u l l 5

. 3 2 E

- 6 1

. 5 0 9 5 8 8

V S L b a s e d o n r a n g e f

r o m $ 1 m i l l i o n t o $ 1 0

m i l l i o n

– 9 5 % C I o f a s s u

m e d n o r m a l

d i s t r i b u t i o n

. 0 9 9 $ 5

, 5 0 0

, 0 0 0 N o r m a l 2

, 2 9 5

, 9 6 0

. 5 4

- -

V S L b a s e d o n r a n g e f

r o m $ 1 m i l l i o n t o $ 1 0

m i l l i o n

– a s s u

m e d u n i f o r m d i s t r i b u t i o n

. 0 9 9 $ 5

, 5 0 0

, 0 0 0 U n i f o r m 1

, 0 0 0

, 0 0 0 1 0

, 0 0 0

, 0 0 0

V S L b a s e d o n r a n g e f

r o m $ 1 m i l l i o n t o $ 1 0

m i l l i o n

– a s s u

m e d t r i a n g u l a r d i s t r i b u t i o n

. 0 9 9 $ 5

, 5 0 0

, 0 0 0 T r i a n g u l a r 1

, 0 0 0

, 0 0 0 1 0

, 0 0 0

, 0 0 0

* T h e o r i g i n a l v a l u e o f a s t a t i s t i c a l l i f e w a s c a l c u l a t e d i n 1 9 9 0 $

. W e h a

v e u s e d a f a c t o r o f 1

. 3 1 7 5

, b a s e d o n t h e
A l l

- I t e m s C P I

- U

.A p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 7 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

### I

. 2 C h r o n i c I l l n e s s

T h i s s u b

- s e c ti o n p r e s e n t s t h e u n i t v a l u e s d e v e l o p e d f o r c h r o n i c b r o n c h i ti s , c h r o n i c a s t h m a , a n d

n o n

- f a t a l m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n s

.

I

. 2

. 1 C h r o n i c B r o n c h i t i s

P M

- r e l a t e d c h r o n i c b r o n c h i ti s i s e x p e c t e d t o l a s t f r o m t h e i n i ti a l o n s e t o f t h e i l l n e s s t h r o u g h o u t t h e

r e s t o f t h e i n d i v i d u a l ’ s l i f e

. W T P t o a v o i d c h r o n i c b r o n c h i ti s w o u l d t h e r e f o r e b e e x p e c t e d t o i n c o r p o r a t e t h e p r e s e n t d i s c o u n t e d v a l u e o f a p o t e n ti a l l y l o n g s t r e a m o f c o s t s ( e

. g

. , m

e d i c a l

e x p e n d i t u r e s a n d l o s t e a r n i n g s ) a s w e l l a s W T P t o a v o i d t h e p a i n a n d s u f f e r i n g a s s o c i a t e d w i t h

t h e i l l n e s s

. B o t h W T P a n d C O I e s ti m a t e s a r e c u r r e n t l y a v a i l a b l e i n B e n M A P

.

I

. 2

. 1

. 1 U n i t V a l u e B a s e d o n T w

o S t u d i e s o f W T P

T w o c o n ti n g e n t v a l u a ti o n s t u d i e s , V i s c u s i e t a l

. ( 1 9 9 1 ) a n

d K r u p n i c k a n d C r o p p e r ( 1 9 9 2 )

, p r o v i d e e s ti m a t e s o f W T P t o a v o i d a c a s e o f c h r o n i c b r o n c h i ti s

. V i s c u s i e t a l

. ( 1 9 9 1 ) a n

d

K r u p n i c k a n d C r o p p e r ( 1 9 9 2 ) w e r e e x

p e r i m e n t a l s t u d i e s i n t e n d e d t o e x a m i n e n e w

m e t h o d o l o g i e s f o r e l i c i ti n g v a l u e s f o r m o r b i d i t y e n d p o i n t s

. A l t h o u g h t h e s e s t u d i e s w e r e n o t

s p e c i f i c a l l y d e s i g n e d f o r p o l i c y a n a l y s i s , t h e y c a n b e u s e d t o p r o v i d e r e a s o n a b l e e s ti m a t e s o f

W T P t o a v o i d a c a s e o f c h r o n i c b r o n c h i ti s

. A s w i t h o t h e r c o n ti n g e n t v a l u a ti o n s t u d i e s , t h e

r e l i a b i l i t y o f t h e W T P e s ti m a t e s d e p e n d s o n t h e m e t h o d s u s e d t o o b t a i n t h e W T P v a l u e s

. T h e V i s c u s i e t a l

. a n d t h e K r u p n i c k a n d C r o p p e r s t u d i e s a r e b r o a d l y c o n s i s t e n t w i t h c u r r e n t

c o n ti n g e n t v a l u a ti o n p r a c ti c e s , a l t h o u g h s p e c i f i c a t t r i b u t e s o f t h e s t u d i e s m a y n o t b e

.

T h e s t u d y b y V i s c u s i e t a l

. ( 1 9 9 1 ) u

s e s a s a m p l e t h a t i s l a r g e r a n d m o r e r e p r e s e n t a ti v e o f t h e

g e n e r a l p o p u l a ti o n t h a n t h e s t u d y b y K r u p n i c k a n d C r o p p e r ( 1 9 9 2 )

, w

h i c h s e l e c t s p e o p l e w h o h a v e a r e l a ti v e w i t h t h e d i s e a s e

. H o w e v

e r , t h e c h r o n i c b r o n c h i ti s d e s c r i b e d t o s t u d y s u b j e c t s i n

t h e V i s c u s i s t u d y i s s e v e r e , w h e r e a s a p o l l u ti o n

- r e l a t e d c a s e m a y b e l e s s s e v e r e

.

T h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n t h e s e v e r i t y o f a c a s e o f c h

r o n i c b r o n c h i ti s a n d W T P t o a v o i d i t w a s

e s ti m a t e d b y K r u p n i c k a n d C r o p p e r ( 1 9 9 2 )

. W e u

s e d t h a t e s ti m a t e d r e l a ti o n s h i p t o d e r i v e a

r e l a ti o n s h i p b e t w e e n W T P t o a v o i d a s e v e r e c a s e o f c h r o n i c b r o n c h i ti s , a s d e s c r i b e d i n t h e V i s c u s i s s t u d y , a n d W T P t o a v o i d a l e s s s e v e r e c a s e

. T h e e s ti m a t e d r e l a ti o n s h i p ( s e e T a b l e 4 i n
K r u p n i c k a n d C r o p p e r ) c a n b e w r i t t e n a s :

w h e r e a d e n o t e s a l l t h e o t h e r v a r i a b l e s i n t h e r e g r e s s i o n m o d e l a n d t h e i r c o e f f i c i e n t s , ß i s t h e

c o e f f i c i e n t o f s e v , e s ti m a t e d t o b e 0

. 1 8

, a n

d s e v d e n o t e s t h e s e v e r i t y l e v e l ( a n u m b e r f r o m 1 t o 1 3 )

. L e t x ( < 1 3 ) d e n

o t e t h e s e v e r i t y l e v e l o f a p o l l u ti o n

- r e l a t e d c a s e o f c h

r o n i c b r o n c h i ti s , a n d

1 3 d e n o t e t h e h i g h e s t s e v e r i t y l e v e l ( a s d e s c r i b e d i n V i s c u s i e t a l

. , 1 9 9 1 )

. T

h e nA p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 8 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a n d

S u b t r a c ti n g o n e e q u a ti o n f r o m t h e o t h e r ,

o r

.

E x p o n e n ti a ti n g a n d r e a r r a n g i n g t e r m s ,

T h e r e i s u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g t h e e x a c t v a l u e s o f W T P 1 3 ; x , a n d ß

, a n d t h i s u n c e r t a i n t y c a n b e

i n c o r p o r a t e d i n t h e e q u a ti o n , i f y o u r e q u e s t t h a t t h e a n a l y s i s b e c a r r i e d o u t i n “ u n c e r t a i n t y m o d e

. ”

T h e d i s t r i b u ti o n o f W T P t o a v o i d a s e v e r e c a s e o f c h r o n i c b r o n c h i ti s , W T P 1 3 , i s b a s e d o n t h e

d i s t r i b u ti o n o f W T P r e s p o n s e s i n t h e V i s c u s i e t a l

. ( 1 9 9 1 ) s t

u d y

. T h e d i s t r i b u ti o n o f x , t h e

s e v e r i t y l e v e l o f a n a v e r a g e c a s e o f p o l l u ti o n

- r e l a t e d c h r o n i c b r o n c h i ti s , i s m o d e l e d a s a t r i a n g u l a r d i s t r i b u ti o n c e n t e r e d a t 6

. 5

, w i

t h e n d p o i n t s a t 1

. 0 a n d 1 2

. 0

. A n d t h e d i s t r i b u ti o n o f ß i s n o r m a l

w i t h m e a n = 0

. 1 8 a n d s t d

. d e v

. = 0

. 0 6 6 9 ( t

h e e s ti m a t e o f b a n d s t a n d a r d e r r o r r e p o r t e d i n
K r u p n i c k a n d C r o p p e r , 1 9 9 2 )

.

I n u n c e r t a i n t y m o d e , B e n M A P u s e s a M o n t e C a r l o a p p r o a c h

. O n e a c h M o n

t e C a r l o i t e r a ti o n ,

r a n d o m d r a w s f o r t h e s e t h r e e v a r i a b l e s a r e m a d e , a n d t h e r e s u l ti n g W T P x i s c a l c u l a t e d f r o m t h e

e q u a ti o n a b o v e

. B e c a u s e t h i s f u n c ti o n i s n o n

- l i n e a r , t h e e x p e c t e d v a l u e o f W T P f o r a p o l l u ti o n

r e l a t e d c a s e o f C B c a n

n o t b e o b t a i n e d b y u s i n g t h e e x p e c t e d v a l u e s o f t h e t h r e e u n c e r t a i n i n p u t s i n t h e f u n c ti o n ( d o i n g t h a t w i l l s u b s t a n ti a l l y u n d e r s t a t e m e a n W T P )

. A M o n t e C a r l o a n a l y s i s

s u g g e s t s , h o w e v e r , t h a t t h e m e a n W T P t o a v o i d a c a s e o f p o l

l u ti o n

- r e l a t e d c h r o n i c b r o n c h i ti s i s

a b o u t $ 3 4 0

, 0 0 0 ( i n $ 2 0 0 0

, b u t n o t a d j u s t e d f o r t h e g r o w t h o f i n c o m e )

. T h e r e f o r e , i f y o u r e q u e s t

t h a t t h e a n a l y s i s b e c a r r i e d o u t i n “ p o i n t e s ti m a t e ” m o d e , t h a t i s t h e u n i t v a l u e t h a t i s u s e d

.A p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 8 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s I

. 2

. 1

. 2 A l t e r n a t i v e C o s t o f I l l n e s s E s t i m

a t e s

C o s t o f i l l n e s s e s ti m a t e s f o r c h r o n i c b r o n c h i ti s w e r e d e r i v e d f r o m e s ti m a t e s o f a n n u a l m e d i c a l

c o s t s a n d a n n u a l l o s t e a r n i n g s b y C r o p p e r a n

d K r u p n i c k ( 1 9 9 9 )

. T h i s s t u d y e s ti m a t e d a n n u a l

l o s t e a r n i n g s r e s u l ti n g f r o m c h r o n i c b r o n c h i ti s a s a f u n c ti o n o f a g e a t o n s e t o f t h e i l l n e s s , f o r t h e f o l l o w i n g a g e c a t e g o r i e s : 2 5

- 4 3

, 3 5

- 4 4

, 4 5

- 5 4

, a n

d 5 5

- 6 5 ( s e e C r o p p e r a n

d K r u p n i c k

, T a b l e 8 )

. A n n u a l m e d i c a l e x p e n s e s w e r e e s ti m a t e d f o r 1 0

- y e a r s a g e g r o u p s ( 0

- 9

, 1 0

- 1 9

, 2 0

- 2 9

, . . . , 8 0

- 8 9 )

. W e d e r i

v e d e s ti m a t e s o f t h e p r e s e n t d i s c o u n t e d v a l u e o f t h e s t r e a m o f m e d i c a l a n d

o p p o r t u n i t y c o s t s f o r p e o p l e w h o s e a g e o f o n s e t i s 3 0

, 4 0

, 5 0

, 6 0

, 7 0

, a n

d 8 0

. M e d i c a l c o s t s ( w h i c h a r e i n 1 9 7 7 $ i n t h e C r o p p e r a n d K r u p n i c k s t u d y ) w e r e i n f l a t e d t o 2 0 0 0 $ u

s i n g t h e C P I

- U

f o r m e d i c a l c a r e ; l o s t e a r n i n g s ( o p p o r t u n i t y c o s t s ) w e r e i

n f l a t e d t o 2 0 0 0 $ u

s i n g t h e E m p l o y m e n t
C o s t I n d e x f o r W a g e s a n d S a l a r i e s

. L i f e e x p e c t a n c i e s w e r e a s s u m e d t o b e u n a f f e c t e d b y t h e i l l n e s s

. F o r e x a m p l e , a n i n d i v i d u a l a t a g e 7 0 h a s a l i f e e x p e c t a n c y o f 1 4

. 3 m o r e y e a r s , a n d w e

a s s u m e d t h a t s o m e o n e w h o s e a g e o f o n s e t o f c h r o n i c b r o n c h i ti s i s 7 0 w i l l a l s o l i v e f o r 1 4

. 3 m o r e

y e a r s

. ( S o u r c e o f l i f e e x p e c t a n c i e s : N a ti o n a l C e n t e r f o r H e a l t h S t a ti s ti c s , 1 9 9 9

, T a b l e 5

. ) W e

a l s o a s s u m e d t h a t o p p o r t u n i t y c o s t s a t a g e s 6 6 a n d o v e r w e r e z e r o

. P r e s e n t d i s c o u n t e d v a l u e s

w e r e c a l c u l a t e d u s i n g t h r e e a n d s e v e n p e r c e n t d i s c o u n t r a t e s

.

F o r e a c h o f t h e t w o d i s c o u n t r a t e s , t h e r e a r e t h r e e c o s t o f i l l n e s s u n i t v a l u e s f o r c h r o n i c b r o n c h i ti s

a v a i l a b l e i n B e n M A P

, f o r t h e f o l l o w i n g a g e c a t e g o r i e s : 2 7

- 4 4

, 4 5

- 6 4

, a n

d 6 5 +

. T h e s e a r e t h e

a g e c a t e g o r i e s t h a t w e r e u s e d i n t h e e p i d e m i o l o g i c a l s t u d y t h a t e s ti m a t e d a c o n c e n t r a ti o n

r e s p o n s e f u n c ti o n f o r c h r o n i c b r o n c h i ti s ( A b b e y e t a l

. , 1 9 9 5 b )

. T

h e e s ti m a t e f o r t h e 2 7

- 4 4 a g e

g r o u p i s a n a v e r a g e o f t h e p r e s e n t d i s c o u n t e d v a l u e s c a l c u l a t e d f o r a g e s 3 0 a n d 4 0 ; t h e e s ti m a t e f o r t h e 4 5

- 6 4 a g e c a t e g o r y i s a n a v e r a g e o f t h e p r e s e n t d i s c o u n t e d v a l u e s c a l c u l a t e d f o r a g e s 5 0

a n d 6 0 ; a n d t h e e s ti m a t e f o r t h e 6 5 + a g e c a t e g o r y i s a n a v e r a g e o f t h e p r e s e n t d i s c o u n t e d v a l u e s

c a l c u l a t e d f o r a g e s 7 0 a n d 8 0

. T h e s u i t e o f u n i t v a l u e s a v a i l a b l e f o r u s e i n B e n M A P a r e s h o w n i n
T a b l e I

- 3 b e l o w

.

T a b l e I

- 3

. U n

i t V a l u e s A v a i l a b l e f o r C h r o n i c B r o n c h i t i s

B a s i s f o r E s t i m a t e A

g e o f O n s e t P r e s e n t

D i s c o u n t e d

V a l u e o f

M e d i c a l

C o s t s P r e s e n t

D i s c o u n t e d

V a l u e o f

O p p o r t u n i t y
C o s t s U

n i t

V a l u e D i s t r i b u t i o n

m i n

. m a x

.

W T P : a v e r a g e s e v e r i t y 3 0 9 9 N / A N /

A $ 3 4 0

, 4 8 2 c u s t o m

C O I : m e d c o s t s + w a g

e l o s s , 3 % D R 2 7 4 4 $ 1 8

, 9 6 0 $ 1 3 5

, 4 6 3 $ 1 5 4

, 4 2 2 n o n e

4 5 6 4 $ 2 3

, 7 5 9 $ 7 6

, 0 2 9 $ 9 9

, 7 8 8 n o n e

6 5 9 9 $ 1 1

, 0 8 8 $ 0 $ 1 1

, 0 8 8 n o n e

C O I : m e d c o s t s + w a g

e l o s s , 7 % D R 2 7 4 4 $ 7

, 8 8 6 $ 8 0

, 4 4 4 $ 8 8

, 3 3 1 n o n e

4 5 6 4 $ 1 4

, 3 9 0 $ 5 9

, 5 7 7 $ 7 3

, 9 6 7 n o n e

6 5 9 9 $ 9

, 0 3 0 $ 0 $ 9

, 0 3 0 n o n eA p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 8 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s I

. 2

. 2 C h r o n i c B r o n c h i t i s R e v e r s a l s

T h e u n i t v a l u e f o r c h r o n i c b r o n c h i ti s r e v e r s a l s a s s u m e s t h a t t h i s i s c h r o n i c b r o n c h i ti s w i t h a

s e v e r i t y l e v e l o f 1

. T h e m e t h o d f o r g e n e r a ti n g a d i s t r i b u ti o n o f u n i t v a l u e s i n B e n M A P i s

t h e r e f o r e t h e s a m e a s t h e W T P

- b a s e d u n i t v a l u e m e t h o d f o r c h r o n i c b r o n c h i ti s ( s e e a b o v e )

, w i t h

x = 1

. T h e m e a n o f t h i s d i s t r i b u ti o n i s $ 1 5 0

, 2 2 1

.

I

. 2

. 3 C h r o n i c A s t h m a

T w o s t u d i e s h a v e e s ti m a t e d W T P t o a v o i d c h r o n i c a s t h m a i n a d u l t s

. B l u m e n s c h e i n a n d

J o h a n n e s s o n ( 1 9 9 8 ) u

s e d t w o d i f f e r e n t c o n ti n g e n t v a l u a ti o n ( C V ) m e t h o d s , t h e d i c h o t o m o u s

c h o i c e m e t h o d a n d a b i d d i n g g a m e , t o e s ti m a t e m e a n w i l l i n g n e s s t o p a y f o r a c u r e f o r a s t h m a

. T h e m e a n W T P e l i c i t e d f r o m t h e b i d d i n g g a m e w a s $ 1 8 9 p e r m

o n t h

, o r $ 2

, 2 6 8 p e r y

e a r ( i n 1 9 9 6 $ )

. T h e m e a n W T P e l i c i t e d f r o m t h e d i c h o t o m o u s c h o i c e a p p r o a c h w a s $ 3 4 3 p e r m

o n t h

,

o r $ 4

, 1 1 6 p e r y

e a r ( i n 1 9 9 6 $ )

. U s i

n g $ 2

, 2 6 8 p e r y

e a r , a t h r e e p e r c e n t d i s c o u n t r a t e , a n d 1 9 9 7

l i f e e x p e c t a n c i e s f o r m a l e s i n t h e U n i t e d S t a t e s ( N a ti o n a l C e n t e r f o r H e a l t h S t a ti s ti c s , 1 9 9 9

, T a b l e 5 )

, t h e p r e s e n t d i s c o u n t e d v a l u e o f t h e s t r e a m o f a n n u a l W T P s i s $ 4 7

, 6 3 7 ( i n 2 0 0 0 $ )

.

O ’ C o n o r a n d B l o m q u i s t ( 1 9 9 7 ) e s ti m a t e d W T P t o a v o i d c h r o n i c a s t h m a f r o m e s ti m a t e s o f r i s k

r i s k t r a d e o f f s

. C o m b i n i n g t h e r i s k

- r i s k t r a d e o f f s w i t h a s t a ti s ti c a l v a l u e o f l i f e , t h e a n n u a l v a l u e o f

a v o i d i n g a s t h m a c a n b e d e r i v e d

. A s s u m i n g a v a l u e o f a s t a ti s ti c a l l i f e o f $ 6 m i l l i o n , t h e y d e r i v e d

a n a n n u a l W T P t o a v o i d a s t h m a o f $ 1 5 0 0 ( O ' C o n

n o r a n d B l o m q u i s t

, 1 9 9 7

, p

. 6 7 7 )

. F o r a

v a l u e o f a s t a ti s ti c a l l i f e o f $ 5

, 8 9 4

, 4 0 0 ( i

n 1 9 9 7 $ )

, t h e c o r r e s p o n d i n g i m p l i e d a n n u a l v a l u e o f

a v o i d i n g c h r o n i c a s t h m a , b a s e d o n O ’ C o n

o r a n d B l o m q u i s t w o u l d b e $ 1

, 4 7 4

. A s s u

m i n g a t h r e e

p e r c e n t d i s c o u n t r a t e a n d 1 9 9 7 l i f e e x p e c t a n c i e s f o r m a l e s i n t h e U n i t e d S t a t e s , t h e p r e s e n t
d i s c o u n t e d v a l u e o f t h e s t r e a m o f a n n u a l W T P s w o u l d b e $ 3 0

, 2 5 7 ( i

n 2 0 0 0 $ )

. A u

n i t v a l u e , b a s e d o n a t h r e e p e r c e n t d i s c o u n t r a t e , i s t h e a v e r a g e o f t h e t w o e s ti m a t e s , o r $ 3 8

, 9 4 7

. F o l l o w i n g t h e m e t h o d u s e d f o r t h e § 8 1 2 P r o s p e c ti

v e a n a l y s i s , t h e u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g t h e W T P t o a v o i d a c a s e o f c h r o n i c a s t h m a a m o n g a d u l t m a l e s w a s c h a r a c t e r i z e d b y a t r i a n g u l a r d i s t r i b u ti o n o n t h e r a n g e d e t e r m i n e d b y t h e t w o s t u d y

- s p e c i f i c W T P e s ti m a t e s

.

A s e c o n d u n i t v a l u e , u s i n g a s e v e n p e r c e n t d i s c o u n t r a t e , i s a l s o a v a i l a b l e f o r u s e i n B e n M A P

. T h e m e t h o d u s e d t o d e r i v e t h i s u n i t v a l u e i s t h e s a m e a s t h a t d e s c r i b e d a b o v e f o r t h e t h r e e

p e r c e n t d i s c o u n t r a t e u n i t v a l u e

. T h e u n i t v a l u e s a v a i l a b l e f o r u s e i n B e n M A P a r e s u m m a r i z e d i n
T a b l e I

- 4 b e l o w

.

T a b l e I

- 4

. U n

i t V a l u e s A v a i l a b l e f o r C h r o n i c A s t h m a

B a s i s f o r E s t i m a t e A

g e R a n g e U

n i t V a l u e D i s t r i b u t i o n o f

U n i t V a l u e P a r a m e t e r s o f

D i s t r i b u t i o n

m i n

. m a

x

. P 1 P 2

W T P : 3 % D R ( D i s c o u n t

R a t e ) 2 7 9 9 $ 3 8

, 9 4 7 t r i a n g u l a r $ 3 0

, 2 5 7 $ 4 7

, 6 3 7

W T P : 7 % D R 2 7 9 9 $ 2 5

, 3 5 7 t r i a n g u l a r $ 1 9

, 6 9 9 $ 3 1

, 0 1 5A p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 8 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s I

. 2

. 4 N o n

- F a t a l M y o c a r

d i a l I n f a r c t i o n s ( H e a r t A t t a c k s )

I n t h e a b s e n c e o f a s u i t a b l e W T P v a l u e f o r r e d u c ti o n s i n t h e r i s k o f n o n

- f a t a l h e a r t a t t a c k s , t h e r e

a r e a v a r i e t y o f c o s t

- o f

- i l l n e s s u n i t v a l u e s a v a i l a b l e f o r u s e i n B e n M A P

. T h e s e c o s t

- o f

- i l l n e s s u n i t

v a l u e s i n c o r p o r a t e t w o c o m p o n e n t s : t h e d i r e c t m e d i c a l c o s t s a n d t h e o p p o r t u n i t y c o s t ( l o s t

e a r n i n g s ) a s s o c i a t e d w i t h t h e i l l n e s s e v e n t

. B e c a u s e t h e c o s t s a s s o c i a t e d w i t h a h e a r t a t t a c k

e x t e n d b e y o n d t h e i n i ti a l e v e n t i t s e l f

, t h e u n i t v a l u e s i n c l u d e c o s t s i n c u r r e d o v e r f i v e y e a r s

. U s i n g

a g e

- s p e c i f i c a n n u a l l o s t e a r n i n g s e s ti m a t e d b y C r o p p e r a n

d K r u p n i c k ( 1 9 9 9 )

, a n d a t h r e e

p e r c e n t d i s c o u n t r a t e , w e e s ti m a t e d t h e f o l l o w i n g p r e s e n t d i s c o u n t e d v a l u e s i n l o s t e a r n i n g s o v e r 5 y e a r s d u e t o a h e a r t a t t a c k : $ 8

, 7 7 4 f

o r s o m e o n e b e t w e e n t h e a g e s o f 2 5 a n d 4 4

, $ 1 2

, 9 3 2 f

o r

s o m e o n e b e t w e e n t h e a g e s o f 4 5 a n d 5 4

, a n d $ 7 4

, 7 4 6 f o r s o m e o n e b e t w e e n t h e a g e s o f 5 5 a n d

6 5

. T h e c o r r e s p o n d i n g a g e

- s p e c i f i c e s ti m a t e s o f l o s t e a r n i n g s u s i n g a s e v e n p e r c e n t d i s c o u n t r a t e

a r e $ 7

, 8 5 5

, $ 1 1

, 5 7 8

, a n

d $ 6 6

, 9 2 0

, r e s p e c ti

v e l y

. C r o p p e r a n

d K r u p n i c k d o n o t p r o v i d e l o s t

e a r n i n g s e s ti m a t e s f o r p o p u l a ti o n s u n d e r 2 5 o r o v e r 6 5

. A s s u c h w e d o n o t i n c l u d e l o s t e a r n i n g s i n t h e c o s t e s ti m a t e s f o r t h e s e a g e g r o u p s

.

W e h a v e f o u n d t h r e e p o s s i b l e s o u r c e s o f e s ti m a t e s o f t h e d i r e c t m e d i c a l c o s t s o f a m

y o c a r d i a l

i n f a r c ti o n ( M I ) i n t h e l i t e r a t u r e :

W i t t e l s e t a l

. ( 1 9 9 0 ) e s ti

m a t e d e x p e c t e d t o t a l m

e d i c a l c o s t s o f M I o v

e r 5 y e a r s t o b e $ 5 1

, 2 1 1 ( i n 1 9 8 6 $ ) f o r p e o p l e w h o w e r e a d m i t t e d t o t h e h o s p i t a l a n d s u r v i v e d h o s p i t a l i z a ti o n

. ( T h e r e d o e s n o t a p p e a r t o b e a n

y d i s c o u n ti n g u s e d

. ) W i t t e l s e t a l

. w a s u s e d t o v a l u e c o r o n a r y h e a r t
d i s e a s e i n t h e 8 1 2 R e t r o s p e c ti v e A n a l y s i s o f t h e C l e a n A i r A c t

. U s i n g t h e C P I

- U f o r m e d i c a l

c a r e , t h e W i t t e l s e s ti m a t e i s $ 1 0 9

, 4 7 4 i n y e a r 2 0 0 0 $

. T h i s e s ti m a t e d c o s t i s b a s e d o n a

m e d i c a l c o s t m o d e l

, w h i c h i n c o r p o r a t e d t h e r a p e u ti c o p ti o n s , p r o j e c t e d o u t c o m e s a n d p r i c e s ( u s i n g “ kn o w l e d g e a b l e c a r d i o l o g i s t s ” a s c o n s u l t a n t s )

. T h e m o d e l u s e d m e d i c a l d a t a a n d

m e d i c a l d e c i s i o n a l g o r i t h m s t o e s ti m a t e t h e p r o b a b i l i ti e s o f c e r t a i n e v e n t s a n d / o r m e d i c a l

p r o c e d u r e s b e i n g u s e d

. T h e a u t h o r s n o t e t h a t t h e a v e r a g e l e n g t h o f h o s p i t a l i z a ti o n f o r a c u t e M I

h a s d e c r e a s e d o v

e r ti m e ( f r o m a n a v e r a g e o f 1 2

. 9 d a y s i n 1 9 8 0 t o a n a v

e r a g e o f 1 1 d a y s i n 1 9 8 3 )

. W i t t e l s e t a l

. u s e d 1 0 d a y s a s t h e a v e r a g e i n t h e i r s t u d y

. I t i s u n c l e a r h o w m u c h f u r t h e r

t h e l e n g t h o f s t a y ( L O S ) f

o r M I m a y h a v e d e c r e a s e d f r o m 1 9 8 3 t o t h e p r e s e n t

. T h e a v e r a g e
L O S f o r I C D c o d e 4 1 0 ( M I ) i

n t h e y e a r

- 2 0 0 0 A H Q R H C U P d a t a b a s e i s 5

. 5 d a y s

. H o w e v e r , t h i s m a y i n c l u d e p a ti e n t s w h o d i e d i n t h e h o s p i t a l ( n o t i n c l u d e d a m o n g o u r n o n

- f a t a l

M I c a s e s )

, w h o s e L O S w a s t

h e r e f o r e s u b s t a n ti a l l y s h o r t e r t h a n i t w o u l d b e i f t h e y h a d n ’ t d i e d

.

E i s e n s t e i n e t a l

. ( 2 0 0 1 ) e s ti

m a t e d 1 0

- y e a r c o s t s o f $ 4 4

, 6 6 3

, i

n 1 9 9 7 $ ( u s i n g a t h r e e p e r c e n t
d i s c o u n t r a t e )

, o r $ 4 9

, 6 5 1 i

n 2 0 0 0 $ f o r M I p a ti e n t s , u s i n g s t a ti s ti c a l p r e d i c ti o n ( r e g r e s s i o n )

m o d e l s t o e s ti m a t e i n p a ti e n t c o s t s

. O n l y i n p a ti e n t c o s t s ( p h y s i c i a n f e e s a n d h o s p i t a l c o s t s )

w e r e i n c l u d e d

.

R u s s e l l e t a l

. ( 1 9 9 8 ) e s ti

m a t e d f i r s t

- y e a r d i r e c t m e d i c a l c o s t s o f t r e a ti n g n o n f a t a l M I o f $ 1 5

, 5 4 0 ( i n 1 9 9 5 $ )

, a n d $ 1

, 0 5 1 a n n u a l l y t h e r e a f t e r

. C o n v e r ti n g t o y e a r 2 0 0 0 $

, t h a t w o u l d b e $ 1 8

, 8 8 0 f o r a 5

- y e a r p e r i o d

, u s i n g a t h r e e p e r c e n t d i s c o u n t r a t e , o r $ 1 7

, 8 5 0

, u

s i n g a s e v e n

p e r c e n t d i s c o u n t r a t e

.

T h e a g e g r o u p

- s p e c i f i c e s ti m a t e s o f o p p o r t u n i t y c o s t o v e r a f i v e

- y e a r p e r i o d a r e c o m b i n e d w i t hA p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 8 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s t h e m e d i c a l c o s t e s ti m a t e s f r o m e a c h o f t h e t h r e e s t u d i e s l i s t e d a b o v e

. B e c a u s e o p p o r t u n i t y c o s t s

a r e d e r i v e d f o r e a c h o f f i v e a g e g r o u p s , t h e r e a r e 3 x 5 = 1 5 u

n i t v a l u e s f o r e a c h o f 2 d i

s c o u n t

r a t e s , o r 3 0 u n i t v a l u e s a v a i l a b l e f o r u s e i n B e n M A P

. T h e s e a r e g i v e n i n T a b l e I

- 5 b e l o w

.

N o t e t h a t w e w e r e u n a b l e t o a c h i e v e c o m p l e t e c o n s i s t e n c y , u n f o r t u n a t e l y , b e c a u s e o f l i m i t a ti o n s i n t h e i n p u t s t u d i e s

. F o r e x a m p l e , a l t h o u g h w e c a l c u l a t e d o p p o r t u n i t y c o s t s o v e r a f i v e

- y e a r

p e r i o d u s i n g a 3 p e r c e n t a n d a 7 p e r c e n t d i s c o u n t r a t e , w e w e r e n

o t a b l e t o d o t h e s a m e f o r

m e d i c a l c o s t s , e x c e p t f o r t h e m e d i c a l c o s t s e s ti m a t e d b y R u s s e l l e t a l

. ( i n w h i c h t h e y e s ti m a t e a n

a n n u a l c o s t )

. W i t t e l s e t a l

. a p p e a r t o h a v e u s e d n o d i s c o u n ti n g i n t h e i r e s ti m a t e ; E i s e n s t e i n e t a l

.

u s e d a 3 p e r c e n

t d i s c o u n t r a t e

. S i m i l a r l y , a l t h o u g h a l m o s t a l l c o s t e s ti m a t e s ( o p p o r t u n i t y c o s t s

a n d m e d i c a l c o s t s ) a r e f

o r a 5

- y e a r p e r i o d

, t h e m e d i c a l c o s t e s ti m a t e r e p o r t e d b y E i s e n s t e i n e t a l

. i s f o r a 1 0

- y e a r p e r i o d

. T h e r e w a s n o r e a s o n a b l e m e t h o d f o r i n f e r r i n g f r o m t h a t s t u d y w h a t c o s t s

o v e r a 5

- y e a r p e r i o d w o u l d b e

.

T a b l e I

- 5

. U n

i t V a l u e s A v a i l a b l e f o r M y o c a r d i a l I n f a r c t i o n

B a s i s o f E s t i m a t e A g e R a n g e M e d

i c a l C o s t * O p p o r t u n i t y

C o s t * * T o t a l C o s t

M i n M a x

C O I : 5 y r s m e d

, 5 y r s w a g

e s , 3 %

D R

, W i t t e l s ( 1 9 9 0 ) 0 2 4 $ 1 0 9

, 4 7 4 $ 0 $ 1 0 9

, 4 7 4

2 5 4 4 $ 1 0 9

, 4 7 4 $ 9

, 0 3 3 $ 1 1 8

, 5 0 7

4 5 5 4 $ 1 0 9

, 4 7 4 $ 1 3

, 3 1 3 $ 1 2 2

, 7 8 7

5 5 6 5 $ 1 0 9

, 4 7 4 $ 7 6

, 9 5 1 $ 1 8 6

, 4 2 5

6 6 9 9 $ 1 0 9

, 4 7 4 $ 0 $ 1 0 9

, 4 7 4

C O I : 1 0 y r s m e d

, 5 y r s w a g

e s , 3 %

D R

, E i s e n s t e i n ( 2 0 0 1 ) 0 2 4 $ 4 9

, 6 5 1 $ 0 $ 4 9

, 6 5 1

2 5 4 4 $ 4 9

, 6 5 1 $ 9

, 0 3 3 $ 5 8

, 6 8 3

4 5 5 4 $ 4 9

, 6 5 1 $ 1 3

, 3 1 3 $ 6 2

, 9 6 4

5 5 6 5 $ 4 9

, 6 5 1 $ 7 6

, 9 5 1 $ 1 2 6

, 6 0 2

6 6 9 9 $ 4 9

, 6 5 1 $ 0 $ 4 9

, 6 5 1

C O I : 5 y r s m e d

, 5 y r s w a g

e s , 3 %

D R

, R u s s e l l ( 1 9 9 8 ) 0 2 4 $ 2 2

, 3 3 1 $ 0 $ 2 2

, 3 3 1

2 5 4 4 $ 2 2

, 3 3 1 $ 9

, 0 3 3 $ 3 1

, 3 6 3

4 5 5 4 $ 2 2

, 3 3 1 $ 1 3

, 3 1 3 $ 3 5

, 6 4 4

5 5 6 5 $ 2 2

, 3 3 1 $ 7 6

, 9 5 1 $ 9 9

, 2 8 1

6 6 9 9 $ 2 2

, 3 3 1 $ 0 $ 2 2

, 3 3 1

C O I : 5 y r s m e d

, 5 y r s w a g

e s , 7 %

D R

, W i t t e l s ( 1 9 9 0 ) 0 2 4 $ 1 0 9

, 4 7 4 $ 0 $ 1 0 9

, 4 7 4

2 5 4 4 $ 1 0 9

, 4 7 4 $ 8

, 0 8 7 $ 1 1 7

, 5 6 1

4 5 5 4 $ 1 0 9

, 4 7 4 $ 1 1

, 9 1 9 $ 1 2 1

, 3 9 3

5 5 6 5 $ 1 0 9

, 4 7 4 $ 6 8

, 8 9 4 $ 1 7 8

, 3 6 8

6 6 9 9 $ 1 0 9

, 4 7 4 $ 0 $ 1 0 9

, 4 7 4A p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 8 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s B a s i s o f E s t i m a t e A g e R a n g e M e d

i c a l C o s t * O p p o r t u n i t y

C o s t * * T o t a l C o s t

M i n M a x

C O I : 1 0 y r s m e d

, 5 y r s w a g

e s , 7 %

D R

, E i s e n s t e i n ( 2 0 0 1 ) 0 2 4 $ 4 9

, 6 5 1 $ 0 $ 4 9

, 6 5 1

2 5 4 4 $ 4 9

, 6 5 1 $ 8

, 0 8 7 $ 5 7

, 7 3 8

4 5 5 4 $ 4 9

, 6 5 1 $ 1 1

, 9 1 9 $ 6 1

, 5 7 0

5 5 6 5 $ 4 9

, 6 5 1 $ 6 8

, 8 9 4 $ 1 1 8

, 5 4 5

6 6 9 9 $ 4 9

, 6 5 1 $ 0 $ 4 9

, 6 5 1

C O I : 5 y r s m e d

, 5 y r s w a g

e s , 7 %

D R

, R u s s e l l ( 1 9 9 8 ) 0 2 4 $ 2 1

, 1 1 3 $ 0 $ 2 1

, 1 1 3

2 5 4 4 $ 2 1

, 1 1 3 $ 8

, 0 8 7 $ 2 9

, 2 0 0

4 5 5 4 $ 2 1

, 1 1 3 $ 1 1

, 9 1 9 $ 3 3

, 0 3 2

5 5 6 5 $ 2 1

, 1 1 3 $ 6 8

, 8 9 4 $ 9 0

, 0 0 7

6 6 9 9 $ 2 1

, 1 1 3 $ 0 $ 2 1

, 1 1 3

* F r o m C r o p p e r a

n d K r u p n i c k ( 1 9 9 9 )

. P r e s e n t d i s c o u n t e d v a l u e o f 5 y r s o f l o s t e a

r n i n g s , a t 3 % a n d 7 % d i s c o u n t

r a t e , a d j u s t e d f r o m 1 9 7 7 $ t o 2 0 0 0 $ u s i n g C P I

- U “ a l l i t e m s ”

.
* * A n a v e r a g e o f t h e 5

- y e a

r c o s t s e s t i m a

t e d b y W i t t e l s e t a l

. ( 1 9 9 0 ) a

n d R u s s e l l e t a l

. ( 1 9 9 8 )

. N o t e t h a

t W i t t e l s

e t a l

. a p p e a r s n o t t o h a v e u s e d d i s c o u n t i n g i n d e r i v i n g a 5

- y e a r c o s t o f $ 1 0 9

, 4 7 4 ; R

u s s e l l e t a l

. e s t i m a

t e d f i r s t

y e a r d i r e c t m e d i c a l c o s t s a

n d a n n u a l c o s t s t h e r e a f

t e r

. T h e r e s u l t i n g 5

- y e a

r c o s t i s $ 2 2

, 3 3 1

, u s i n g a 3 % d i s c o u n t

r a t e , a n d $ 2 1

, 1 1 3

, u s i n g a 7 % d i s c o u n t r a t e

. M e d i c a l c o s t s w e r e i n f

l a t e d t o 2 0 0 0 $ u s i n g C P I

- U f

o r m e d i c a l c a r e

. 

### I

. 3 H o s p i t a l A d m i s s i o n s & E m e r g e n c y R o o m V i s i t s

T h i s s e c ti o n p r e s e n t s t h e v a l u e s f o r a v o i d e d h o s p i t a l a d m i s s i o n s , a s w e l l a s a v o i d e d e m e r g e n c y

r o o m v i s i t s

. W e a s s u m e t h a t h o s p i t a l a d m i s s i o n s d u e t o a c u t e e x p o s u r e t o a i r p o l l u ti o n p a s s

t h r o u g h t h e e m e r g e n c y r o o m

. H o w e v e r , t h e v a l u e o f h o s p i t a l a d m i s s i o n s t h a t w e h a v e c a l c u l a t e d

h e r e d o e s n o t a c c o u n t f o r t h e c o s t i n c u r r e d i n t h e e m e r g e n c y r o o m v i s i t

.

I

. 3

. 1 H o s p i t a l A d m

i s s i o n s

A s s u g g e s t e d a b o v e , t h e t o t a l v a l u e t o s o c i e t y o f a n i n d i v i d u a l ’ s a v o i d a n c e o f a h o s p i t a l a d m i s s i o n

c a n b e t h o u g h t o f a s h a v i n g t w o c o m p o n e n t s : ( 1 ) t h e c o s t o f i l l n e s s ( C O I ) t o s o c i

e t y , i n c l u d i n g

t h e t o t a l m e d i c a l c o s t s p l u s t h e v a l u e o f t h e l o s t p r o d u c ti v i t y , a s w e l l a s ( 2 ) t h e W T P o f t h e i n d i v i d u a l

, a s w e l l a s t h a t o f o t h e r s , t o a v o i d t h e p a i n a n d s u f f e r i n g r e s u l ti n g f r o m t h e i l l n e s s

.

I n t h e a b s e n c e o f e s ti m a t e s o f s o c i a l W T P t o a v o i d h o s p i t a l a d m i s s i o n s f o r s p e c i f i c i l l n e s s e s ( c o m p o n e n t s 1 p l u s 2 a b o v e )

, e s ti m a t e s o f t o t a l C O I ( c o m

p o n e n t 1 ) a r e a v a i l a b l e f o r u s e i n
B e n M A P a s c o n s e r v a ti v e ( l o w e r b o u n d ) e s ti m a t e s

. B e c a u s e t h e s e e s ti m a t e s d o n o t i n c l u d e t h e

v a l u e o f a v o i d i n g t h e p a i n a n d s u f f e r i n g r e s u l ti n g f r o m t h e i l l n e s s ( c o m p o n e n t 2 )

, t h e y a r e b i a s e d

d o w n w a r d

. S o m e a n a l y s e s a d j u s t C O I e s ti m a t e s u p w a r d b y m u l ti p l y i n g b y a n e s ti m a t e o f t h e

r a ti o o f W T P t o C O I

, t o b e t

t e r a p p r o x i m a t e t o t a l W T P

. O t h e r a n a l y s e s h a v e a v o i d e d m a k i n g

t h i s a d j u s t m e n t b e c a u s e o f t h e p o s s i b i l i t y o f o v e r

- a d j u s ti n g

- - t h a t i s , p o s s i b l y r e p l a c i n g a kn o w n d o w n w a r d b i a s w i t h a n u p w a r d b i a s

. B a s e d o n S c i

e n c e A d v i s o r y B o a r d ( S A B ) a d v i c e , t h e C O I

v a l u e s c u r r e n t l y a v a i l a b l e f o r u s e i n B e n M A P a r e n o t a d j u s t e d

.

U n i t v a l u e s a r e b a s e d o n I C D

- c o d e

- s p e c i

f i c e s ti m a t e d h o s p i t a l c h a r g e s a n d o p p o r t u n i t y c o s t o fA p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 8 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s ti m e s p e n t i n t h e h o s p i t a l ( b a s e d o n t

h e a v e r a g e l e n g t h o f a h o s p i t a l s t a y f o r t h e i l l n e s s )

. T h e

o p p o r t u n i t y c o s t o f a d a y s p e n

t i n t h e h o s p i t a l i s e s ti m a t e d a s t h e v a l u e o f t h e l o s t d a i l y w a g e ,

r e g a r d l e s s o f w h e t h e r o r n o t t h e i n d i v i d u a l i s i n t h e w o r k f o r c e

.

F o r a l l h o s p i t a l a d m i s s i o n s e n d p o i n t s a v a i l a b l e i n B e n M A P

, e s ti m a t e s o f h o s p i t a l c h a r g e s a n d

l e n g t h s o f h o s p i t a l s t a y s w e r e b a s e d o n d i

s c h a r g e s t a ti s ti c s p r o v i d e d b y t h e A g e n c y f o r
H e a l t h c a r e R e s e a r c h a n d Q u a l i t y ’ s H e a l t h c a r e U ti l i z a ti o n P r o j e c t N a ti o n a l I n p a ti e n t S a m p l e ( N I S ) d a t a b a s e ( 2 0 0 7 )

. T

h e N I S i s t h e l a r g e s t i n p a ti e n t c a r e d a t a b a s e i n t h e U n i t e d S t a t e s , a n d i t
i s t h e o n l y n a ti o n a l h o s p i t a l d a t a b a s e c o n t a i n i n g c h a r g e i n f o r m a ti o n o n a l l p a ti e n t s

. I t c o n t a i n s d a t a f r o m a v e r y l a r g e n a ti o n a l l y r e p r e s e n t a ti v e s a m p l e o f a b o u t e i g h t m i l l i o n h o s p i t a l d i s c h a r g e s , a n d

t h e r e f o r e p r o v i d e s t h e b e s t e s ti m a t e s o f m e a n h o s p i t a l c h a r g e s a n d m e a n l e n g t h s o f s t a y a v a i l a b l e ,

w i t h n e g l i g i b l e s t a n d a r d e r r o r s

. T h e s a m p l i n g f r a m e f o r t h e 2 0 0 7 N I S i s a s a m p l e o f h o s p i t a l s t h a t

c o m p r i s e s a p p r o x i m a t e l y 9 0 p e r c e n t o f a l l h o s p i t a l d i s c h a r g e s i n t h e U n i t e d S t a t e s

. S i n c e t h e N I S

i s b a s e d o n d i s c h a r g e s a m p l e s , t h e d i s c h a r g e

- l e v e l w e i g h t w a s u s e d t o w e i g h t d i s c h a r g e s i n o r d e r

t o p r o d u c e n a ti o n a l e s ti m a t e s

. T h e p r i n c i p l e d i a g n o s e s w e r e u s e d t o d e f i n e t h e h e a l t h e n d p o i n t s

.

S i n c e m o s t p o l l u ti o n

- r e l a t e d h o s p i t a l a d m i s s i o n s a r e l i k e l y u n s c h e d u l e d

, t h e u n i t v a l u e s o f a v o i d e d

h o s p i t a l a d m i s s i o n s u s e d i n B e n M A P a r e b a s e d s o l

e l y o n u n s c h e d u l e d h o s p i t a l i z a ti o n s

. T h e t o t a l

C O I f o r a n I C D

- c o d e

- s p e c i

f i c h o s p i t a l s t a y l a s ti n g n d a y s i s e s ti m a t e d a s t h e m e a n h o s p i t a l

c h a r g e p l u s n ti m e s t h e d a i l y l o s t w a g e

.

C o u n t y

- s p e c i f i c m e d i a n a n n u a l i n c o m e d i v i d e d b y ( 5 2 * 5 ) w a s u

s e d t o e s ti m a t e c o u n t y

- s p e c i f i c

m e d i a n d a i l y w a g e

. T h e d a t a s o u r c e f o r m e d i a n a n n u a l i n c o m e i s t h e 2 0 1 0 A m e r i c a n C o m m u n i t y S u r v e y ( A C S )

. A C S p r o v

i d e d d a t a f o r m e d i a n a n n u a l e a r n i n g s o f f u l l

- ti m e m a l e s a n d f e m a l e s a t
l e a s t 1 6 y e a r s o l d i n 8 0 0 c o u n ti e s

. F o r t h e s e 8 0 0 c o u n ti e s , t h e a v e r a g e o f f u l l

- ti m e m a l e a n d

f e m a l e e a r n i n g s w a s u s e d t o e s ti m a t e t h e c o u n t y

- s p e c i f i c m e d i a n a n n u a l i n c o m e

. F o r a l l o t h e r

c o u n ti e s , t h e r a ti o o f s t a t e

- s p e c i

f i c m e d i a n a n n u a l i n c o m e i n 2 0 1 0 t o 2 0 0 0 w a s c a l

c u l a t e d

. T h i s

r a ti o w a s t h e n a p p l i e d t o t h e 2 0 0 0 c o u n t y

- s p e c i f i c m e d i a n a n n u a l i n c o m e t o o b t a i n t h e e s ti m a t e f o r 2 0 1 0 c o u n t y

- s p e c i f i c i n c o m e ( t h e s o u r c e f o r 2 0 0 0 c o u n t y

- s p e c i f i c i n c o m e i s G e o l y ti c s , 2 0 0 1 )

. B e c a u s e w a g e d a t a u s e d i n B e n M A P a r e c o u n t y

- s p e c i f i c , t h e u n i t v a l u e f o r a h o s p i t a l

a d m i s s i o n v a r i e s f r o m o n e c o u n t y t o a n o t h e r

.

A l t h o u g h t h e d a t a f o r h o s p i t a l c h a r g e a r e f r o m y e a r 2 0 0 7 a n d m e d i a n i n c o m e d a t a a r e f r o m 2 0 1 0

, t h e d e f a u l t h o s p i t a l a d m i s s i o n u n i t v a l u e s i n B e n M A P a r e i n y e a r 2 0 0 0 d o l l a r s t o b e

c o n s i s t e n t w i t h t h e u n i t v a l u e s o f o t h e r h e a l t h e n d p o i n t s i n B e n M A P

. T h i s w a s d o n e b y d e f l a ti n g

t h e m e d i c a l c o s t s ( 2 0 0 7 d o l

l a r s ) a n d m e d i a n i n c o m e ( 2 0 1 0 d o l l a r s ) t o 2 0 0 0 d o l

l a r s u s i n g
B e n M A P ' s i n f l a ti o n i n d e x

. T h e n w h e n B e n M A P e s ti m a t e s y e a r 2 0 0 7 d o l l a r s , t h e a n s w e r w i l l b e

t h e s a m e a s i f 2 0 0 7 N I S a n

d 2 0 1 0 A C S d a t a w e r e u

s e d

.

T h e h o s p i t a l a d m i s s i o n o u t c o m e s f o r w h i c h u n i t v a l u e s a r e a v a i l a b l e i n B e n M A P a r e g i v e n i n
T a b l e I

- 6

. A l t h o u g h u n i t v a l u e s a v a i l a b l e f o r u s e i n B e n M A P a r e c o u n t y

- s p e c i f i c , t h e n a ti o n a l

m e d i a n d a i l y w a g e w a s u s e d t o c a l c u l a t e o p p o r t u n i t y c o s t s a n d t o t a l c o s t s f o r t h e t a b l e b e l o w , t o

g i v e a g e n e r a l i d e a o f t h e c o s t o f i l l n e s s e s ti m a t e s f o r t h e d i f f e r e n t h o s p i t a l a d m i s s i o n s e n d p o i n t s

.A p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 8 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T a b l e I

- 6

. U n

i t V a l u e s A v a i l a b l e f o r H o s p i t a l A d m

i s s i o n s

E n d p o i n t I C D C o d e s A g e R a n g e M e a n H o s p i t a l

C h a r g e ( 2 0 0 0 $ ) M e a n L

e n g t h

o f S t a y ( d a y s ) T o t a l C o s t o f

I l l i n e s s ( U n i t V a l u e i n
2 0 0 0 $ ) * m i n m a x

H A

, A l l C a r d i o v a s c u l a r 3 9 0

- 4 2 9 1 8 6 4 $ 2 6

, 6 5 4 4

. 1 2 $ 2 7

, 1 1 9

H A

, A l l C a r d i o v a s c u l a r 3 9 0

- 4 2 9 6 5 9 9 $ 2 4

, 8 9 3 4

. 8 8 $ 2 5

, 4 4 4

H A

, A l l C a r d i o v a s c u l a r 3 9 0

- 4 2 9 0 9 9 $ 2 5

, 6 0 5 4

. 5 9 $ 2 6

, 1 2 3

H A

, C o n g e s t i v e H e a r t

F a i l u r e 4 2 8 6 5 9 9 $ 1 9

, 6 9 3 5

. 3 2 $ 2 0

, 2 9 3

H A

, D y s r h y t h m i a 4 2 7 6 5 9 9 $ 1 9

, 5 6 0 3

. 9 8 $ 2 0

, 0 0 8

H A

, D y s r h y t h m i a 4 2 7 0 9 9 $ 1 9

, 3 0 1 3

. 7 2 $ 1 9

, 7 2 0

H A

, I s c h e m i c H e a

r t D i s e a s e 4 1 0

- 4 1 4 6 5 9 9 $ 3 2

, 4 5 2 4

. 6 1 $ 3 2

, 9 7 2

H A

, A l l R e s p i r a

t o r y 4 6 0

- 5 1 9 0 1 $ 9

, 8 8 3 3

. 1 9 $ 1 0

, 2 4 2

H A

, A l l R e s p i r a

t o r y 4 6 0

- 5 1 9 6 5 9 9 $ 2 0

, 6 6 7 6

. 0 7 $ 2 1

, 3 5 1

H A

, A l l R e s p i r a

t o r y 4 6 0

- 5 1 9 0 9 9 $ 1 9

, 0 0 9 5

. 3 5 $ 1 9

, 6 1 2

H A

, A s t h m a 4 9 3 0 6 4 $ 9

, 7 2 3 3

. 0 0 $ 1 0

, 0 6 1

H A

, A s t h m a 4 9 3 6 5 9 9 $ 1 5

, 2 6 7 4

. 7 9 $ 1 5

, 8 0 8

H A

, A s t h m a 4 9 3 0 9 9 $ 1 0

, 8 5 2 3

. 3 7 $ 1 1

, 2 3 2

H A

, C h r o n i c L

u n g D i s e a s e 4 9 0

- 4 9 6 1 8 6 4 $ 1 2

, 8 3 6 3

. 9 0 $ 1 3

, 2 7 6

H A

, C h r o n i c L

u n g D i s e a s e 4 9 0

- 4 9 6 6 5 9 9 $ 1 4

, 8 3 5 4

. 7 9 $ 1 5

, 3 7 5

H A

, C h r o n i c L

u n g D i s e a s e 4 9 0

- 4 9 6 0 9 9 $ 1 3

, 0 2 5 4

. 1 0 $ 1 3

, 4 8 7

H A

, C h r o n i c L

u n g D i s e a s e ( l e s s A s t h m a ) 4 9 0

- 4 9 2

, 4 9 4

- 4 9 6 1 8 6 4 $ 1 3

, 9 9 9 4

. 2 3 $ 1 4

, 4 7 5

H A

, C h r o n i c L

u n g D i s e a s e ( l e s s A s t h m a ) 4 9 0

- 4 9 2

, 4 9 4

- 4 9 6 6 5 9 9 $ 1 4

, 7 4 2 4

. 7 9 $ 1 5

, 2 8 2

H A

, C h r o n i c L

u n g D i s e a s e ( l e s s A s t h m a ) 4 9 0

- 4 9 2

, 4 9 4

- 4 9 6 0 9 9 $ 1 4

, 4 9 7 4

. 5 9 $ 1 5

, 0 1 5

H A

, P n e u m o n i a 4 8 0

- 4 8 7 6 5 9 9 $ 1 7

, 6 4 7 5

. 7 7 $ 1 8

, 2 9 7

H A

, P n e u m o n i a 4 8 0

- 4 8 7 0 9 9 $ 1 6

, 9 5 6 5

. 2 5 $ 1 7

, 5 4 8

* T h e o p p o r t u

n i t y c o s t o f a d

a y s p e n t i n t h e h o s p i t a l w

a s e s t i m a t e d

, f

o r t h e a b o v e e x h i b i t

, a t t h e m e d i a n d a i l y w a g e o f a l l

w o r k e r s , r e g a r d

l e s s o f a g e

. T h e m e d

i a n d a i l y w a g e w a s c a l c u l a t e d b y d i v i d i n g t h e m e d i a n w e e k l y w a g e ( $ 6 9 5 i n 2 0 0 7 d

o l l a r o r $ 5 6 4

. 3 i n 2 0 0 0 d

o l l a r ) b y 5

. T h e m e d

i a n w e e k l y w a g e s f o r 2 0 0 7 w a s o b t a i n e d f r o m t h e U

. S

. C e n s u s B u

r e a u , S t a t i s t i c a l

A b s t r a c t o f t h e U n i t e d S

t a t e s : 2 0 0 9

, S

e c t i o n 1 2

, T a b l e 6 2 6 : “ F u

l l

- T i m e W a g e a n d S

a l a r y W o r k e r s

– N u

m b e r s a n d E a r n i n g s :
2 0 0 0 t o 2 0 0 7 "

.

I

. 3

. 2 E m e r g e n c y R o o m V

i s i t s f o r A s t h m a

T w o u n i t v a l u e s a r e c u r r e n t l y a v a i l a b l e f o r u s e i n B e n M A P f o r a s t h m a e m e r g e n c y r o o m ( E R )

v i s i t s

. O n e i s $ 3 1 1

. 5 5

, f r o m S m i t h e t a l

. , 1 9 9 7

, w

h o r e p o r t e d t h a t t h e r e w e r e a p p r o x i m a t e l y 1

. 2

m i l l i o n a s t h m a

- r e l a t e d E R v i s i t s m a d e i n 1 9 8 7

, a t a t o t a l c o s t o f $ 1 8 6

. 5 m

i l l i o n , i n 1 9 8 7 $

. T h eA p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 8 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a v e r a g e c o s t p e r v i s i t w a s t h e r e f o r e $ 1 5 5 i n 1 9 8 7 $

, o r $ 3 1 1

. 5 5 i

n 2 0 0 0 $ ( u s i n g t h e C P I

- U f o r

m e d i c a l c a r e t o a d j u s t t o 2 0 0 0 $ )

. T

h e u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g t h i s e s ti m a t e , b a s e d o n t

h e

u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g t h e n u m b e r o f E R v i s i t s a n d t h e t o t a l c o s t o f a l

l v i s i t s r e p o r t e d b y S m i t h e t

a l

. i s c h a r a c t e r i z e d b y a t r i a n g u l a r d i s t r i b u ti o n c e n t e r e d a t $ 3 1 1

. 5 5

, o n t

h e i n t e r v a l [ $ 2 3 0

. 6 7

, $ 4 3 0

. 9 3 ]

.

A s e c o n d u n i t v a l u e i s $ 2 6 0

. 6 7 f r o m S t a n f o r d e t a l

. ( 1 9 9 9 )

. T

h i s s t u d y c o n s i d e r e d a s t h m a ti c s i n 1 9 9 6

- 1 9 9 7

, i n c o m p a r i s o n t o t h e S m i t h e t a l

. ( 1 9 9 7 ) s t

u d y , w h i c h u s e d 1 9 8 7 N a ti

o n a l M e d i c a l

E x p e n d i t u r e S u r v e y ( N M E S ) d a t a )

. I n c o m

p a r i n g t h e i r s t u d y , t h e a u t h o r s n o t e t h a t t h e 1 9 8 7

N M E S

, u s e d b y S m i t h e t a l

. , “ m a y n o t r e f l e c t c h a n g e s i n t r e a t m e n t p a t t e r n s d u r i n g t h e 1 9 9 0 s

. ” I n

a d d i ti o n , i t s c o s t s a r e t h e c o s t s t o t h e h o s p i t a l ( o r E R ) f o r t r e a ti n g a s t h m a r a t h e r t h a n c h a r g e s o r

p a y m e n t s b y t h e p a ti e n t a n d / o r t h i r d p a r t y p a y e r

. C o s t s t o t h e E R a r e p r o b a b l y a b e t t e r m e a s u r e

o f t h e v a l u e o f t h e m e d i c a l r e s o u r c e s u s e d u p o n a n a s t h m a E R v i s i t ( s e e a b o v e f o r a d i s c u s s i o n

o f c o s t s v e r s u s c h a r g e s )

.

T h e u n i t v a l u e s a n d t h e c o r r e s p o n d i n g d i s t r i b u ti o n s a v a i l a b l e i n B e n M A P f o r a s t h m a

- r e l a t e d E R

v i s i t s a r e s u m m a r i z e d i n T a b l e I

- 7

.

T a b l e I

- 7

. U n

i t V a l u e s A v a i l a b l e f o r A s t h m a

- R e l a t e d E R V

i s i t s

B a s i s f o r E s t i m a t e A

g e R a n g e U

n i t

V a l u e D i s t r i b u t i o n o f

U n i t V a l u e P a r a m e t e r s o f D i s t r i b u t i o n

m i n

. m a x

. P 1 P 2

C O I : S m i t h e t a l

. ( 1 9 9 7 ) 0 9 9 $ 3 1 2 t r i a n g u l a r $ 2 3 1 $ 4 3 1

C O I : S t a n d f o r d e t a l

. ( 1 9 9 9 ) 0 9 9 $ 2 6 1 n o r m a l 5

. 2 2

–



### I

. 4 A c u t e S y m p t o m s a n d I l l n e s s N o t R e q u i r i n g H o s p i t a l i z a t i o n

S e v e r a l a c u t e s y m p t o m s a n d i l l n e s s e s h a v e b e e n a s s o c i a t e d w i t h a i r p o l l u ti o n , i n c l u d i n g a c u t e b r o n c h i ti s i n c h i l d r e n , u p p e r a n d l o w e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m s , a n d e x a c e r b a ti o n o f a s t h m a ( a s i n d i c a t e d b y o n e o f s e v e r a l s y m p t o m s w h o s e o c c u r r e n c e i n a n a s t h m a ti c g e n e r a l l y s u g g e s t s t h e

o n s e t o f a n a s t h m a e p i s o d e )

. I n a d d i

ti o n , s e v e r a l m o r e g e n e r a l h e a l t h e n d p o i n t s w h i c h a r e

a s s o c i a t e d w i t h o n e o r m o r e o f t h e s e a c u t e s y m p t o m s a n d i l l n e s s e s , s u c h a s m i n o r r e s t r i c t e d

a c ti v i t y d a y s , s c h o o l l o s s d a y s , a n d w o r k l o s s d a y s , h a v e a l s o b e e n a s s o c i

a t e d w i t h a i r p o l l u ti o n

. W e b r i e f l y d i s c u s s t h e d e r i v a ti o n o f t h e u n i t v a l u e s f o r e a c h o f t h e s e a c u t e s y m p t o m s a n d

i l l n e s s e s

. T a b l e s J

- 8 a n d J

- 9 s u m m a r i z e t h e v a l u e s

.A p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 8 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T a b l e I

- 8

. U n

i t V a l u e s A v a i l a b l e f o r A c u t e S y m p t o m s a n d I l l n e s s e s ( i n 2 0 0 0 $ )

H e a l t h

E n d p o i n t B a s i s f

o r E s t i m a t e * A

g e R a n g e U n i t

V a l u e D i s t r i b u t i o n

o f U n i t

V a l u e P a r a m e t e r s o f

D i s t r i b u t i o n

m i n

. m a x

. P 1 P 2

A c u t e
B r o n c h i t i s W T P : 1 d a

y i l l n e s s , C V s t u d i e s 0 1 7 $ 5 9 u n i f o r m 1 7

. 5 1 1 0 1

. 1 1

W T P : 6 d a y i l l n e s s , C V s t u d i e s 0 1 7 $ 3 5 6 u n i f o r m 1 0 5

. 0 6 6 0 6

. 6 4

W T P : 2 8 s y m

p t o m

- d a y s , D i c k i e

a n d U l e r y 0 1 7 $ 3 7 4 l o g n o r m a l 5

. 9 4 7 0

. 0 9 0 7

A n y o f 1 9

R e s p i r a t o r y S y m p t o m s W T P : 1 d a

y i l l n e s s , C V s t u d i e s 1 8 6 5 $ 2 4 u n i f o r m 0 4 8

. 2 5

M i n o r
R e s t r i c t e d

A c t i v i t y D a y s W T P : 1 d a

y , C V s t u d i e s 1 8 9 9 $ 5 1 t r i a n g u l a r 2 0

. 7 1 8 0

. 3 7

W T P : 3 s y m p t o m s 1 d a y , D i c k i e a n d U l e r y ( 2 0 0 2 )

. 1 8 9 9 $ 9 8 l o g n o r m a l 4

. 6 0 8 8 0

. 0 6 4 9

L o w e r
R e s p i r a t o r y S y m p t o m s W T P : 1 d a

y , C V s t u d i e s 0 1 7 $ 1 6 u n i f o r m 6

. 9 4 2 4

. 4 7

W T P : 2 s y m p t o m s 1 d a y , D i c k i e a n d U l e r y ( 2 0 0 2 )

. 0 1 7 $ 1 8 7 l o g n o r m a l 5

. 2 5 5 6 0

. 0 7 0 4 8

W T P : 2 x 1 d a

y , C V s t u d i e s 0 1 7 $ 3 1 u n i f o r m 1 3

. 8 9 4 8

. 9 3

S c h o o l L o s s
D a y s D e s c r i

b e d i n t e x t

. 0 1 7 $ 7 5 n o n e N / A N /

A

U p p e r
R e s p i r a t o r y S y m p t o m s W T P : 1 d a

y , C V s t u d i e s 0 1 7 $ 2 5 u n i f o r m 9

. 2 2 4 3

. 1 1

W T P : 2 s y m p t o m s 1 d a y , D i c k i e a n d U l e r y ( 2 0 0 2 ) 0 1 7 $ 1 8 7 l o g n o r m a l 5

. 2 5 5 6 0

. 0 7 0 4 8

W T P : 2 x 1 d a

y , C V s t u d i e s 0 1 7 $ 4 9 u n i f o r m 1 8

. 4 5 8 6

. 2 2

W o r k L o s s
D a y s * * M e d i a

n d a i l y w a g e , c o u n t y

s p e c i f i c 1 8 6 5 $ 1 1 5 n o n e N / A N /

A

* A l l u n i t v a l u e s p u l l e d f r o m a l o g n o r m a l d i s t r i b u t i o n f r o m M o d e l 1

, T a

b l e I I I i n D i c k i e a

n d U l e r y a r e m u l t i p l i e d

b y 0

. 9 7 3 8 1 1 t o a d

j u s t f o r a d i f f e r e n c e i n m e a n h o u s e h o l d i n c o m e b e t w e e n t h e s t u d y p a r t i c i p a n t s a n d t h e g e n e r a l

p o p u l a t i o n

. T h e u n i t v a l

u e s s h o w n h e r e h a

v e a l r e a d y b e e n a d

j u s t e d

.
* * U n i t v a l u e s f o r w o r k l o s s d a

y s a r e c o u n t y

- s p e c i f

i c , b a s e d o n c o u n t y

- s p e c i f

i c m e d i a n w a g e s

. T h e u n i t v a l

u e

s h o w n h e r e i s t h e n a

t i o n a l m e d i a n d a i l y w a g e , g i v e n f o r i l l u s t r a t i v e p u r p o s e s o n l y

.A p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 9 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T a b l e I

- 9

. U n

i t V a l u e s A v a i l a b l e f o r A s t h m a

- r e l a t e d A c u t e S y m p t o m s a n d I l l n e s s e s

H e a l t h

E n d p o i n t B a s i s f

o r W T P E s t i m a t e * A

g e R a n g e U n i t

V a l u e U n i t V a l u e
D i s t r i b u t i o

n P a r a m e t e r s o f

D i s t r i b u t i o n

m i n

. m a x

. P 1 P 2

A s t h m a
A t t a c k s ;
C o u g h ;
M o d e r a t e o r
W o r s e ; O n e

o r m o r e

s y m p t o m s ;
S h o r t n e s s o f

B r e a t h ;
W h e e z e B a d a s t h m a d a

y , R o w e a n d C h e s t n u t ( 1 9 8 6 ) 1 8 9 9 $ 4 3 u n i f o r m 1 5

. 5 6 7 0

. 8 8

1 s y m p t o m

- d a y , D i c k i e a n d U l e r y ( 2 0 0 2 ) 1 8 9 9 $ 7 4 l o g n o r m a l 4

. 3 2 1 0

. 0 9 5 7

B b a d a s t h m a d a

y , R o w e a n d C h e s t n u t ( 1 9 8 6 ) 0 1 7 $ 4 3 u n i f o r m 1 5

. 5 6 7 0

. 8 8

2 x b a d a s t h m a d a

y , R o w e a n d C h e s t n u t ( 1 9 8 6 ) 0 1 7 $ 8 6 u n i f o r m 3 1

. 1 2 1 4 1

. 7 7

1 s y m p t o m

- d a y , D i c k i e a n d U l e r y ( 2 0 0 2 ) 0 1 7 $ 1 5 6 l o g n o r m a l 5

. 0 7 4 0

. 0 9 2 5

* A l l u n i t v a l u e s p u l l e d f r o m a l o g n o r m a l d i s t r i b u t i o n f r o m M o d e l 1

, T a

b l e I I I i n D i c k i e a

n d U l e r y , 2 0 0 2

, a

r e

m u l t i p l i e d b y 0

. 9 7 3 8 1 1 t o a d

j u s t f o r a d i f f e r e n c e i n m e a n h o u s e h o l d i n c o m e b e t w e e n t h e s t u d y p a r t i c i p a n t s a n d

t h e g e n e r a l p o p u l a

t i o n

. T h e u n i t v a l

u e s s h o w n h e r e h a

v e a l r e a d y b e e n a d

j u s t e d

.

I

. 4

. 1 A c u t e B r o n c h i t i s i n C h i l d r e n

E s ti m a ti n g W T P t o a v o i d a c a s e o f a c u

t e b r o n c h i ti s i s d i f f i c u l t f o r s e v e r a l r e a s o n s

. F i r s t

, W T P t o

a v o i d a c u t e b r o n c h i ti s i t s e l f h a s n o t b e e n e s ti m a t e d

. E s ti m a ti o n o f W T P t o a v o i d t h i s h e a l t h

e n d p o i n t t h e r e f o r e m u s t b e b a s e d o n e s ti

m a t e s o f W T P t o a v o i d s y m p t o m s t h a t o c c u r w i t h t h i s i l l n e s s

. S e c o n d

, a c a s e o f a c u

t e b r o n c h i ti s m a y l a s t m o r e t h a n o n e d a y , w h e r e a s i t i s a d a y o f

a v o i d e d s y m p t o m s t h a t i s t y p i c a l l y v a l u e d

. F i n a l l y , t h e C

- R f u n c ti o n u s e d i n t h e b e n e f i t a n a l y s i s f o r a c u t e b r o n c h i ti s w a s e s ti m a t e d f o r c h i l d r e n , w h e r e a s W T P e s ti m a t e s f o r t h o s e s y m p t o m s

a s s o c i a t e d w i t h a c u t e b r o n c h i ti s w e r e o b t a i n e d f r o m a d u l t s

.

T h r e e u n i t v a l u e s a r e a v a i l a b l e i n B e n M A P f o r a c u t e b r o n c h i ti s i n c h i l d r e n

. I n p r e v i o u s b e n e f i t

a n a l y s e s , E P A u s e d a u n i t v a l u e o f $ 5 9

. 3 1

. T

h i s i s t h e m i d p o i n t b e t w e e n a l o w e s ti m a t e a n d a h i g h e s ti m a t e

. T h e l o w e s ti m a t e i s t h e s u m o f t h e m i d r a n g e v a l u e s r e c o m m e n d e d b y I E c ( 1 9 9 4 )

f o r t w o s y m p t o m s b e l i e v e d t o b e a s s o c i

a t e d w i t h a c u t e b r o n c h i ti s : c o u g h i n g a n d c h e s t ti g h t n e s s

. T h e h i g h e s ti m a t e w a s t a k e n t o b e t

w i c e t h e v a l u e o f a m i n o r r e s p i r a t o r y r e s t r i c t e d a c ti v i t y d a y

. F o r a m o r e c o m p l e t e d e s c r i p ti o n o f t h e d e r i v a ti o n o f t h i s e s ti m a t e , s e e A b t A s s o c i a t e s ( 2 0 0 0

, p

. 4

- 3 0 )

.

T h e a b o v e u n i t v a l u e a s s u m e s t h a t a n e p i s o d e o f a c u t e b r o n c h i ti s l a s t s o n l y o n e d a y

. H o w e v

e r , t h i s i s g e n e r a l l y n o t t h e c a s e

. M o r e t

y p i c a l l y , i t c a n l a s t f o r 6 o r 7 d a y s

. A s i m p l e a d j u s t m e n t

, t h e n , w o u l d b e t o m u l ti p l y t h e o r i g i n a l u n i t v a l u e o f $ 5 9

. 3 1 b y 6 o r 7

. A s e c o n

d u n i t v a l u e o f $ 3 5 6 ( = $ 5 9

. 3 1 x 6 ) w a s t

h e r e f o r e d e r i v e d

.

F i n a l l y , a s n o t e d a b o v e , t h e e p i d e m i o l o g i c a l s t u d y r e l a ti n g a i r p o l l u ti o n t o t h e i n c i d e n c e o f a c u t e b r o n c h i ti s r e f e r r e d t o c h i l d r e n s p e c i f i c a l l y

. T h e v a l u e o f a n a v o i d e d c a s e s h o u l d t h e r e f o r e b e W T P t o a v o i d a c a s e i n a c h i l d

, w h i c h m a y b e d i f f e r e n t f r o m W T P t o a v o i d a c a s e i n a n a d u l t

. R e c e n t w o r k b y D i c k i e a n d U l e r y ( 2 0 0 2 ) s u g g e s t s , i n f a c t

, t h a t p a r e n t s a r e g e n e r a l l y w i l l i n g t o

p a y a b o u t t w i c e a s m u c h t o a v o i d s i c kn e s s i n t h e i r c h i l d r e n a s i n t h e m s e l v e s

. I n o n e o f s e v e r a lA p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 9 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s m o d e l s t h e y e s ti m a t e d

, t h e n a t u r a l l o g a r i t h m o f p a r e n t s ’ W T P w a s r e l a t e d b o t h t o t h e n u m b e r o f

s y m p t o m

- d a y s a v o i d e d a n d t o w h e t h e r i t w a s t h e i r c h i l d o r t h e m s e l v e s a t i s s u e

. D i c k i e a n d U l e r y

n o t e d t h a t “ e x p e r i e n c i n g a l l o f t h e s y m p t o m s [ c o n s i d e r e d i n t h e i r s t u d y

– c o u g h a n d p h l e g m ,

s h o r t n e s s o f b r e a t h / w h e e z i n g , c h e s t p a i n , a n d f e v e r ] f o r 7 d a y s , o r 2 8 s y m p t o m

- d a y s a l t o g e t h e r , i s r o u g h l y e q u i v a l e n t t o a c a s e o f a c u

t e b r o n c h i ti s

. . . ” U s i n g t h i s m o d e l

, a n d a s s u m i n g t h a t a c a s e

o f a c u t e b r o n c h i ti s c a n b e r e a s o n

a b l y m o d e l e d a s c o n s i s ti n g o f 2 8 s y m p t o m

- d a y s , w e e s ti m a t e d

p a r e n t s ’ W T P t o a v o i d a c a s e o f a c u

t e b r o n c h i ti s i n a c h i l d t o b e $ 3 7 4

. T

h i s i s t h e t h i r d u n i t v a l u e

a v a i l a b l e i n B e n M A P

.

T h e m e a n h o u s e h o l d i n c o m e a m o n g p a r ti c i p a n t s i n t h e D i c k i e a n d U l e r y C V s u r v e y w a s s l i g h t l y h i g h e r t h a n t h e n a ti o n a l a v e r a g e

. W e t h e r e f o r e a d j u s t e d a l l W T P e s ti m a t e s t h a t r e s u l t e d f r o m

t h e i r m o d e l s d o w n w a r d s l i g h t l y , u s i n g a n i n c o m e e l a s ti c i t y o f W T P o f 0

. 1 4 7

, t h e a v e r a g e o f t h e i n c o m e e l a s ti c i ti e s e s ti m a t e d i n t h e f o u r m o d e l s i n t h e s t u d y

. T h e a d j u s t m e n t f a c t o r t h u s d e r i v e d

w a s 0

. 9 7 3 8

.

I

. 4

. 2 U p p e r R e s p i r

a t o r y S y m p t o m s ( U R S ) i n C h

i l d r e n

I n p a s t b e n e f i t a n a l y s e s , E P A b a s e d w i l l i n g n e s s t o p a y t o a v

o i d a d a y o f U R S o n s y m p t o m

s p e c i f i c W T P s t o a v o i d t h o s e s y m p t o m s i d e n ti f i e d a s p a r t o f t h e U R S c o m p l e x o f s y m p t o m s

. P o p e e t a l

. ( 1 9 9 1 ) d e f

i n e d a d a y o f U R S a s c o n s i s ti n g o f o n e o r m o r e o f t h e f o l l o w i n g s y m p t o m s :

r u n n y o r s t u f f y n o s e ; w e t c o u g h ; a n d b u r n i n g , a c h i n g , o r r e d e y e s

. T h e t h r e e c o n ti n g e n t v a l u a ti o n ( C V ) s t u d i e s s h o w n i n T a b l e I

- 1 0 h a v e e s ti m a t e d W T P t o a v o i d v a r i o u s m o r b i d i t y s y m p t o m s

t h a t a r e e i t h e r w i t h i n t h e U R S s y m p t o m c o m p l e x d e f i n e d b y P o p e e t a l

. , o r a r e s i

m i l a r t o t h o s e

s y m p t o m s

.

T a b l e I

- 1 0

. M e d

i a n W T P E s t i m a t e s a n d D e r

i v e d M i d r a n g e E s t i m a t e s ( i n 1 9 9 9 $ )

S y m p t o m * D i c k i e e t a l

. T o l l e y e t a l

. ( 1 9 8 6 ) L

o e h m a n e t a l

. ( 1 9 7 9 ) M i d

- R a n g e
E s t i m a t e

T h r o a t c o n g e s t i o n 4

. 8 1 2 0

. 8 4

- 1 2

. 7 5

H e a d / s i n u s c o n g e s t i o n 5

. 6 1 2 2

. 4 5 1 0

. 4 5 1 2

. 7 5

C o u g h i n g 1

. 6 1 1 7

. 6 5 6

. 3 5 8

. 9 3

E y e i r r i t a t i o n

- 2 0

. 0 3

- 2 0

. 0 3

H e a d a c h e 1

. 6 1 3 2

. 0 7

- 1 2

. 7 5

S h o r t n e s s o f b r e a

t h 0

. 0 0

- 1 3

. 4 7 6

. 3 7

P a i n u p o n d e e p i n h a l a t i o n ( P D I ) 5

. 6 3

- - 5

. 6 3

W h e e z e 3

. 2 1

- - 3

. 2 1

C o u g h i n g u p p h l e g m 3

. 5 1 * *

- - 3

. 5 1

C h e s t t i g h t n e s s 8

. 0 3

- - 8

. 0 3

* A l l e s t i m a t e s a r e W T P t o a v o i d o n e d a y o f s y m p t o m

. M i d r a

n g e e s t i m a t e s w e r e d e r i v e d b y I E c ( 1 9 9 3 )

.
* * 1 0 % t r i m m e d m e a n

.A p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 9 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T h e t h r e e i n d i v i d u a l s y m p t o m s t h a t w e r e i d e n ti f i e d a s m o s t c l o s e l y m a t c h i n g t h o s e l i s t e d b y P o p e

e t a l

. f o r U R S a r e c o u g h

, h e a d / s i n u s c o n g e s ti o n , a n d e y e i r r i t a ti o n , c o r r e s p o n d i n g t o “ w e t

c o u g h

, ” “ r u n n y o r s t u f f y n o s e , ” a n d “ b u r n i n g , a c h i n g o r r e d e y e s , ” r e s p e c ti v e l y

. A d a y o f U

R S

c o u l d c o n s i s t o f a n y o n e o f t h e s e v e n p o s s i b l e “ s y m p t o m c o m p l e x e s ” c o n s i s ti n g o f a t l e a s t o n e o f

t h e s e t h r e e s y m p t o m s

. T h e o r i g i n a l u n i t v a l u e f o r U R S w a s b a s e d o n t

h e a s s u m p ti o n t h a t e a c h o f

t h e s e s e v e n U R S c o m p l e x e s i s e q u a l l y l i k e l y

. T h i s u n i t v a l u e f o r U R S

, $ 2 4

. 6 4

, i s j u s t a n a v e r a g e

o f t h e s e v e n e s ti m a t e s o f m e a n W T P f o r t h e d i f f e r e n t U R S c o m p l e x e s

.

T h e W T P e s ti m a t e s o n w h i c h t h e f i r s t u n i t v a l u e i s b a s e d w e r e e l

i c i t e d f r o m a d u l t s , w h e r e a s t h e h e a l t h e n d p o i n t a s s o c i a t e d w i t h a i r p o l l u ti o n i n t h e e p i d e m i o l o g i c a l s t u d y i s i n c h i l d r e n

. A s n o t e d

a b o v e , r e c e n t r e s e a r c h b y D i

c k i e a n d U l e r y ( 2 0 0 2 ) s u g g e s t s t h a t p a r e n t a l W T P t o a v o i d

s y m p t o m s a n d i l l n e s s e s i n t h e i r c h i l d r e n i s a b o u t t w i c e w h a t i t i s t o a v o i d t h o s e s y m p t o m s a n d

i l l n e s s e s i n t h e m s e l v e s

. W e t h e r e f o r e d e r i v e d a s e c o n d u n i t v a l u e o f $ 4 9

. 2 8 ( = 2 x $ 2 4

. 6 4 ) f

r o m

t h e f i r s t u n i t v a l u e

.

A t h i r d u n i t v a l u e w a s d e r i v e d b y u s i n g M o d e l 1

, T a

b l e I I I i n D i c k i e a n d U l e r y ( 2 0 0 2 ) ( t h e s a m e

m o d e l u s e d f o r a c u t e b r o n c h i ti s )

, a s s u m i n g t h a t a d a y o f U R S c o n s i s t s o f 2 s y m p t o m s

. A s n o t e d

a b o v e , t h i s m o d e l r e l a t e s p a r e n t a l W T P t o t h e n u m b e r o f s y m p t o m

- d a y s a v o i d e d a n d t o w h e t h e r i t i s t h e p a r e n t o r t h e c h i l d a t i s s u e

. T h e u n i t v a l u e d e r i v e d f r o m t h i s m o d e l i s $ 1 8 7

.

A W T P e s ti m a t e e l i c i t e d f r o m p a r e n t s c o n c e r n i n g t h e i r W T P t o a v o i d s y m p t o m s i n t h e i r c h i l d r e n

m a y w e l l i n c l u d e s o m e c a l c u l a ti o n o f l o s t e a r n i n g s r e s u l ti n g f r o m h a v i n g t o l o s e a d a y o f w o r

k

. E s ti m a t e s f r o m t h e D i c k i e a n d U l e r y m o d e l t h e r e f o r e ( a p p r o p r i a t e l y ) p r o b a b l y i n c l u d e n o t o n l y

t h e i r W T P t o h a v e t h e i r c h i l d r e n a v o i d t h e p a i n a n d s u f f e r i n g a s s o c i a t e d w i t h t h e i r i l l n e s s , b u t a l s o

t h e o p p o r t u n i t y c o s t o f a p a r e n

t h a v i n g t o s t a y h o m e w i t h a s i c k c h i l d

.

I

. 4

. 3 L o w e r R e s p i r a t o r y S y m p t o m s ( L R S ) i n C h

i l d r e n

T h e t h r e e u n i t v a l u e s f o r L R S i n c h i l d r e n c u r r e n t l y a v a i l a b l e i n B e n M A P f o l l o w t h e s a m e p a t t e r n

a s t h o s e f o r U R S i n c h i l d r e n

. I n p a s t b e n

e f i t a n a l y s e s , E P A b a s e d w i l l i n g n e s s t o p a y t o a v

o i d a d a y o f L R S o n s y m p t o m

- s p e c i f i c W T P s t o a v o i d t h o s e s y m p t o m s i d e n ti f i e d a s p a r t o f t h e L R S

c o m p l e x o f s y m p t o m s

. S c h w a r t z e t a l

. ( 1 9 9 4 ) d e f

i n e d a d a y o f L R S a s c o n s i s ti n g o f a t l e a s t t w o

o f t h e f o l l o w i n g s y m p t o m s : c o u g h

, c h e s t ti g h t n e s s , c o u g h i n g u p p h l e g m , a n d w h e e z e

. O f t h e

s y m p t o m s f o r w h i c h W T P e s ti m a t e s a r e a v a i l a b l e ( l i s t e d i n T a b l e I

- 1 0 )

, t h o s e t h a t m o s t c l o s e l y

m a t c h t h e s y m p t o m s l i s t e d b y S c h w a r t z e t a l

. a r e c o u

g h i n g , c h e s t ti g h t n e s s , c o u g h i n g u p p h l e g m ,

a n d w h e e z e

. A d a y o f L

R S

, a s d e f i n e d b y S c h w a r t z e t a l

. , c o u l d c o n s i s t o f a n y o n e o f 1 1

p o s s i b l e c o m b i n a ti o n s o f a t l e a s t t w o o f t h e s e f o u r s y m p t o m s

. I n t h e a b s e n c e o f a n y f u r t h e r i n f o r m a ti o n , e a c h o f t h e 1 1 p o s s i b l e “ s y m p t o m c l u s t e r s ” w a s c o n

s i d e r e d e q u a l l y l i k e l y

. T h e

o r i g i n a l u n i t v a l u e f o r L R S

, $ 1 5

. 5 7

, i s j u s t a n a v e r a g e o f t h e e l e v e n e s ti m a t e s o f m e a n W T P f o r

t h e d i f f e r e n t L R S s y m p t o m c l u s t e r s

.

A s e c o n d u n i t v a l u e i s t w i c e t h e o r i g i n a l u n i t v a l u e , o r $ 3 1

. 1 5

, b a s e d o n t

h e e v i d e n c e f r o m D i c k i e

a n d U l e r y ( 2 0 0 2 ) t h a t p a r e n t s a r e w i l l i n g t o p a y a b o u t t w i c e a s m u c h t o a v o i d s y m p t o m s a n d

i l l n e s s i n t h e i r c h i l d r e n a s i n t h e m s e l v e s

. T h e t h i r d u n i t v a l u e i s b a s e d o n M o d e l 1

, T a

b l e I I I i n
D i c k i e a n d U l e r y , a s s u m i n g t h a t

, a s f o r U R S

, a d a y o f L

R S c o n s i s t s o f 2 s y m p t o m s

. A s n o t e dA p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 9 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a b o v e , t h i s m o d e l r e l a t e s p a r e n t a l W T P t o t h e n u m b e r o f s y m p t o m

- d a y s a v o i d e d a n d t o w h e t h e r i t i s t h e p a r e n t o r t h e c h i l d a t i s s u e

. T h e u n i t v a l u e d e r i v e d f r o m t h i s m o d e l i s $ 1 8 7

.

I

. 4

. 4 A n y o f 1 9 R e s p i r

a t o r y S y m p t o m s

T h e p r e s e n c e o f “ a n y o f 1 9 a c u t e r e s p i r a t o r y s y m p t o m s ” i s a s o m e w h a t s u b j e c ti v e h e a l t h e f f e c t

u s e d b y K r u p n i c k e t a l

. ( 1 9 9 0 )

. M o r e o v

e r , n o t a l l 1 9 s y m p t o m s a r e l i s t e d i n t h e K r u p n i c k e t a l

.

s t u d y

. I t i s t h e r e f o r e n o t c l e a r e x a c t l y w h a t s y m p t o m s w e r e i n c l u d e d i n t h e s t u d y

. E v e n i f a l l 1 9

s y m p t o m s w e r e kn o w n , i t i s u n l i k e l y t h a t W T P e s ti m a t e s c o u l d b e o b t a i n e d f o r a l l o f t h e

s y m p t o m s

. F i n a l l y , e v e n i f a l l 1 9 s y m p t o m s w e r e kn o w n a n d W T P e s ti m a t e s c o u l d b e o b t a i n e d

f o r a l l 1 9 s y m p t o m s , t h e a s s u m p ti o n o f a d d i ti v i t y o f W T P s b e c o m e s t e n u o u s w i t h s u c h a l a r g e

n u m b e r o f s y m p t o m s

. T h e l i k e l i h o o d t h a t a l l 1 9 s y m p t o m s w o u l d o c c u r s i m u l t a n e o u s l y ,

m o r e o v e r , i s v e r y s m a l l

.

A c u t e r e s p i r a t o r y s y m p t o m s m u s t b e e i t h e r u p p e r r e s p i r a t o r y s y m p t o m s o r l o w e r r e s p i r a t o r y

s y m p t o m s

. I n t h e a b s e n c e o f f u r t h e r kn o w l e d g e a b o u t w h i c h o f t h e t w o t y p e s o f s y m p t o m s i s

m o r e l i k e l y t o o c c u r a m o n g t h e “ a n y o f 1 9 a c u t e r e s p i r a t o r y s y m p t o m s , ” w e a s s u m e d t h a t t h e y

o c c u r w i t h e q u a l p r o b a b i l i t y

. B e c a u s e t h i s h e a l t h e n d p o i n t m a y a l s o c o n s i s t o f c o m b i n a ti o n s o f

s y m p t o m s , i t w a s a l s o a s s u m e d t h a t t h e r e i s s o m e ( s m a l l e r ) p r o b a b i l i t y t h a t u p p e r a n d l o w e r

r e s p i r a t o r y s y m p t o m s o c c u r t o g e t h e r

. T o v a l u e a v o i d a n c e o f a d a y o f “

t h e p r e s e n c e o f a n y o f 1 9

a c u t e r e s p i r a t o r y s y m p t o m s ” w e t h e r e f o r e a s s u m e d t h a t t h i s h e a l t h e n d p o i n t c o n s i s t s e i t h e r o f

U R S

, o r L R S

, o r b o t h

. W e a l s o a s s u m e d t h a t i t i s a s l i k e l y t o b e U R S a s L R S a n d t h a t i t i s h a l f

a s l i k e l y t o b e b o t h t o g e t h e r

. T h a t i s , i t w a s a s s u m e d t h a t “ t h e p r e s e n c e o f a n y o f 1 9 a c u t e

r e s p i r a t o r y s y m p t o m s ” i s a d a y o f U R S w i t h 4 0 p e r c e n t p r o b a b i l i t y , a d a y o f L R S w i t h 4 0

p e r c e n t p r o b a b i l i t y , a n d a d a y o f b o t h U R S a n d L R S w i t h 2 0 p e r c e n t p r o b a b i l i t y

. U s i n g t h e

p o i n t e s ti m a t e s o f W T P t o a v o i d a d a y o f U R S a n d L R S d e r i v e d a b o v e , t h e p o i n t e s ti m a t e o f

W T P t o a v o i d a d a y o f “ t h e p r e s e n c e o f a n y o f 1 9 a c u t e r e s p i r a t o r y s y m p t o m s ” i s :

( 0

. 4 0 ) ( $ 2 4

. 6 4 ) + ( 0

. 4 0 ) ( $ 1 5

. 5 7 ) + ( 0

. 2 0 ) ( $ 2 4

. 6 4 + $ 1 5

. 5 7 ) = $ 2 4

. 1 2

.

B e c a u s e t h i s h e a l t h e n d p o i n t i s o n l y v a g u e l y d e f i n e d

, a n d b e c a u s e o f t h e l a c k o f i n f o r m a ti o n o n

t h e r e l a ti v e f r e q u e n c i e s o f t h e d i f f e r e n t c o m b i n a ti o n s o f a c u t e r e s p i r a t o r y s y m p t o m s t h a t m i g h t

q u a l i f y a s “ a n y o f 1 9 a c u t e r e s p i r a t o r y s y m p t o m s , ” t h e u n i t d o l l a r v a l u e d e r i v e d f o r t h i s h e a l t h

e n d p o i n t m u s t b e c o n s i d e r e d o n l y a r o u g h a p p r o x i m a ti o n

.

I

. 4

. 5 W o r k L o s s D a y s ( W

L D s )

W o r k l o s s d a y s a r e v a l u e d a t a d a y ’ s w a g

e

. B e n M A P c a l c u l a t e s c o u n t y

- s p e c i f i c m e d i a n d a i l y

w a g e s f r o m c o u n t y

- s p e c i f i c a n n u a l w a g e s b y d i v i d i n g b y ( 5 2 * 5 )

, o n t

h e t h e o r y t h a t a w o r k e r ’ s

v a c a ti o n d a y s a r e v a l u e d a t t h e s a m e d a i l y r a t e a s w o r k d a y s

.

I

. 4

. 6 M i n o r R e s t r

i c t e d A c t i v i t y D a y s ( M R A

D s )

T w o u n i t v a l u e s a r e c u r r e n t l y a v a i l a b l e i n B e n M A P f o r M R A D s

. N o s t u d i e s a r e r e p o r t e d t o h a v e e s ti m a t e d W T P t o a v o i d a m i n o r r e s t r i c t e d a c ti v i t y d a y ( M R A D )

. H o w e v e r , I E c ( 1 9 9 3 )A p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 9 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s d e r i v e d a n e s ti m a t e o f W T P t o a v o i d a m i n o r r e s p i r a t o r y r e s t r i c t e d a c ti v i t y d a y ( M R R A D )

, u s i n g W T P e s ti m a t e s f r o m T o l l e y e t a l

. ( 1 9 8 6 ) f

o r a v o i d i n g a t h r e e

- s y m p t o m c o m b i n a ti o n o f c o u g h i n g , t h r o a t c o n g e s ti o n , a n d s i n u s i ti s

. T h i s e s ti m a t e o f W T P t o a v o i d a M R R A D

, s o d e f i n e d

, i s $ 3 8

. 3 7 ( 1 9 9 0 $ )

. A l t h o u g h O s t r o a n d R o t h s c h i l d ( 1 9 8 9 ) e s ti m a t e d t h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n P M 2

. 5 a n

d

M R A D s , r a t h e r t h a n M R R A D s ( a c o m p o n e n t o f M R A D s )

, i t i s l i k e l y t h a t m o s t o f t h e M R A D s

a s s o c i a t e d w i t h e x p o s u r e t o P M 2

. 5 a r e i

n f a c t M R R A D s

. T h e o r i g i n a l u n i t v a l u e , t h e n , a s s u m e s

t h a t M R A D s a s s o c i a t e d w i t h P M e x p o s u r e m a y b e m o r e s p e c i f i c a l l y d e f i n e d a s M R R A D s , a n d

u s e s t h e e s ti m a t e o f m e a n W T P t o a v o i d a M R R A D

.

A n y e s ti m a t e o f m e a n W T P t o a v o i d a M R R A D ( o r a n y o t h e r t y p e o f r e s t r i c t e d a c ti v i t y d a y

o t h e r t h a n W L D ) w i l l b e s o m e w h a t a r b i t r a r y b e c a u s e t h e e n d p o i n t i t s e l f i s n o t p r e c i s e l y d e f i n e d

. M a n y d i f f e r e n t c o m b i n a ti o n s o f s y m p t o m s c o u l d p r e s u m a b l y r e s u l t i n s o m e m i n o r o r l e s s m i n o r

r e s t r i c ti o n i n a c ti v i t y

. K r u p n i c k a n d K o p p ( 1 9 8 8 ) a r g

u e d t h a t m i l d s y m p t o m s w i l l n o t b e

s u f f i c i e n t t o r e s u l t i n a M R R A D

, s o t h a t W T P t o a v o i d a M R R A D s h o u l d e x c e e d W T P t o a v o i d

a n y s i n g l e m i l d s y m p t o m

. A s i n g l e s e v e r e s y m p t o m o r a c o m

b i n a ti o n o f s y m p t o m s c o u l d

, h o w e v e r , b e s u f f i c i e n t t o r e s t r i c t a c ti v i t y

. T h e r e f o r e W T P t o a v o i d a M R R A D s h o u l d

, t h e s e

a u t h o r s a r g u e , n o t n e c e s s a r i l y e x c e e d W T P t o a v o i d a s i n g l e s e v e r e s y m p t o m o r a c o m

b i n a ti o n

o f s y m p t o m s

. T h e “ s e v e r i t y ” o f a s y m p t o m , h o w e v e r , i s s i m i l a r l y n o t p r e c i s e l y d e f i n e d ;

m o r e o v e r , o n e l e v e l o f s e v e r i t y o f a s y m p t o m c o u l d i n d u c e r e s t r i c ti o n o f a c ti v i t y f o r o n e i n d i v i d u a l

w h i l e n o t d o i n g s o f o r a n o t h e r

. T h e s a m e i s t r u e f o r a n y p a r ti c u l a r c o m b i n a ti o n o f s y m p t o m s

.

G i v e n t h a t t h e r e i s i n h e r e n t l y a s u b s t a n ti a l d e g r e e o f a r b i t r a r i n e s s i n a n y p o i n t e s ti m a t e o f W T P t o

a v o i d a M R R A D ( o r o t h e r k i n d s o f r e s t r i c t e d a c ti v i t y d a y s )

, t h e r e a s o n a b l e b o u n d s o n s u c h a n

e s ti m a t e m u s t b e c o n s i d e r e d

. B y d e f

i n i ti o n , a M R R A D d o e s n o t r e s u l t i n l o s s o f w o r k

. W T P t o

a v o i d a M R R A D s h o u l d t h e r e f o r e b e l e s s t h a n W T P t o a v o i d a W L D

. A t t h e o t h e r e x t r e m e , W T P t o a v o i d a M R R A D s h o u l d e x c e e d W T P t o a v o i d a s i n g l e m i l d s y m p t o m

. T h e h i g h e s t I E c

m i d r a n g e e s ti m a t e o f W T P t o a v o i d a s i n g l e s y m p t o m i s $ 2 0

. 0 3 ( 1 9 9 9 $ )

, f

o r e y e i r r i t a ti o n

. T h e

p o i n t e s ti m a t e o f W T P t o a v o i d a W L D i n t h e b e n e f i t a n a l y s i s i s $ 8 3 ( 1 9 9 0 $ )

. I f a l

l t h e s i n g l e

s y m p t o m s e v a l u a t e d b y t h e s t u d i e s a r e n o t s e v e r e , t h e n t h e e s ti m a t e o f W T P t o a v o i d a M R R A D

s h o u l d b e s o m e w h e r e b e t w e e n $ 1 6 a n d $ 8 3

. B e c a u s e t h e I E c e s ti m a t e o f $ 3 8 f a l l s w i t h i n t h i s

r a n g e ( a n d a c kn o w l e d g i n g t h e d e g r e e o f a r b i t r a r i n e s s a s s o c i a t e d w i t h a n y e s ti m a t e w i t h i n t h i s

r a n g e )

, t h e I E c e s ti m a t e i s u s e d a s t h e m e a n o f a t r i a n g u l a r d i s t r i b u ti o n c e n t e r e d a t $ 3 8

, r a n

g i n g f r o m $ 1 6 t o $ 6 1

. A d

j u s ti n g t o 2 0 0 0 $

, t h i s i s a t r i a n g u l a r d i s t r i b u ti o n c e n t e r e d a t $ 5 0

. 5 5

, r a n

g i n g f r o m $ 2 1 t o $ 8 0

.

A s e c o n d u n i t v a l u e i s b a s e d o n M o d e l 1

, T a

b l e I I I i n D i c k i e a n d U l e r y ( 2 0 0 2 )

. T h i s m o d e l

e s ti m a t e s t h e n a t u r a l l o g a r i t h m o f p a r e n t s ’ W T P t o a v o i d s y m p t o m s a s a l i n e a r f u n c ti o n o f t h e

n a t u r a l l o g a r i t h m o f t h e n u m b e r o f s y m p t o m

- d a y s a v o i d e d a n d w h e t h e r o r n o t t h e p e r s o n

a v o i d i n g t h e s y m p t o m s i s t h e p a r e n t o r t h e c h i l d

. T h e u n i t v a l u e d e r i v e d f r o m t h i s m o d e l

,

a s s u m i n g t h a t a n M R A D c o n s i s t s o f o n e d a y o f 3 s y m p t o m s i n a n a d u l t

, i s $ 9 8

.

I

. 4

. 7 A s t h m

a E x a c e r b a t i o n

S e v e r a l r e s p i r a t o r y s y m p t o m s i n a s t h m a ti c s o r c h a r a c t e r i z a ti o n s o f a n a s t h m a e p i s o d e h a v e b e e n

a s s o c i a t e d w i t h e x p o s u r e t o a i r p o l l u t a n t s

. A l l o f t h e s e c a n g e n e r a l l y b e t a k e n a s i

n d i c a ti o n s o f a nA p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 9 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a s t h m a e x a c e r b a ti o n ( “ a s t h m a a t t a c k ” ) w h e n t h e y o c c u r i n a n a s t h m a ti c

. B e n M A P t h e r e f o r e

u s e s t h e s a m e s e t o f u n i t v a l u e s f o r a l l o f t h e v a r i a ti o n s o f “ a s t h m a e x a c e r b a ti o n ” t h a t a p p e a r i n

t h e e p i d e m i o l o g i c a l l i t e r a t u r e

.

T w o u n i t v a l u e s a r e c u r r e n t l y a v a i l a b l e i n B e n M A P f o r a s t h m a e x a c e r b a ti o n i n a d u l t s , a n d t h r e e

a r e c u r r e n t l y a v a i l a b l e f o r a s t h m a e x a c e r b a ti o n i n c h i l d r e n

. I n p a s t b e n

e f i t a n a l y s e s , E P A b a s e d

w i l l i n g n e s s t o p a y t o a v

o i d a n a s t h m a e x a c e r b a ti o n o n f o u r W T P e s ti m a t e s f r o m R o w e a n d

C h e s t n u t ( 1 9 8 6 ) f o r a v o i d i n g a “ b a d a s t h m a d a y

. ” T h e m e a n o f t h e f o u r a v e r a g e W T P s i s $ 3 2 ( 1 9 9 0 $ )

, o r $ 4 3 i

n 2 0 0 0 $

. T h e u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g t h i s e s ti m a t e w a s c h a r a c t e r i z e d b y a

c o n ti n u o u s u n i f o r m d i s t r i b u ti o n o n t h e r a n g e d e f i n e d b y t h e l o w e s t a n d h i g h e s t o f t h e f o u r a v e r a g e W T P e s ti m a t e s f r o m R o w e a n d C h e s t n u t

, [ $ 1 2

, $ 5 4 ] i n 1 9 9 0 $

, o r [ $ 1 6

, $ 7 1 ] i

n 2 0 0 0 $

. T h i s

u n i t v a l u e i s a v a i l a b l e f o r b o t h a d u l t s a n d c h i l d r e n

.

A s e c o n d u n i t v a l u e f o r a d u l t s w a s d e r i v e d b y u s i n g M o d e l 1

, T a

b l e I I I i n D i c k i e a n d U l e r y ( 2 0 0 2 )

- - t h e s a m e m o d e l u s e d f o r a c u t e b r o n c h i ti s , L R S

, a n d U R S

- - a s s u m i n g t h a t a n a s t h m a

e x a c e r b a ti o n c o n s i s t s o f 1 s y m p t o m

- d a y

. A s n o t e d a b o v e , t h i s m o d e l r e l a t e s p a r e n t a l W T P t o

t h e n u m b e r o f s y m p t o m

- d a y s a v o i d e d a n d t o w h e t h e r i t i s t h e p a r e n t o r t h e c h i l d a t i s s u e

. T h e

u n i t v a l u e d e r i v e d f r o m t h i s m o d e l f o r a d u l t s i s $ 7 4

.

T w o a d d i ti o n a l u n i t v a l u e s a r e a v a i l a b l e f o r c h i l d r e n

. O n e o f t h e s e i s t w i c e t h e o r i g i n a l u n i t v a l u e ,

o r $ 8 6

, b a s e d o n t

h e e v i d e n c e f r o m D i c k i e a n d U l e r y ( 2 0 0 2 ) t h a t p a r e n t s a r e w i l l i n g t o p a y

a b o u t t w i c e a s m u c h t o a v o i d s y m p t o m s a n d i l l n e s s i n t h e i r c h i l d r e n a s i n t h e m s e l v e s

. T h e t h i r d

u n i t v a l u e i s b a s e d o n M o d e l 1

, T a

b l e I I I i n D i c k i e a n d U l e r y ( t h e s a m e m o d e l u s e d f o r a s t h m a

e x a c e r b a ti o n i n a d u l t s , o n l y n o w w i t h t h e “ a d u l t o r c h i l d ” v a r i a b l e s e t t o 1 r a t h e r t h a n 0 )

. T h e u n i t

v a l u e d e r i v e d f r o m t h i s m o d e l i s $ 1 5 6

.

I

. 4

. 8 S c h o o l L o s s D a y s

T h e r e i s c u r r e n t l y o n e u n i t v a l u e a v a i l a b l e i n B e n M A P f o r s c h o o l l o s s d a y s , b a s e d o n ( 1 ) t

h e

p r o b a b i l i t y t h a t

, i f a s c h o o l c h i l d s t a y s h o m e f r o m s c h o o l

, a p a r e n t w i l l h a v e t o s t a y h o m e f r o m

w o r k t o c a r e f o r t h e c h i l d

, a n d ( 2 ) t h e v a l u e o f t h e p a r e n t ’ s l o s t p r o d u c ti v i t y

. W e f i r s t e s ti m a t e d

t h e p r o p o r ti o n o f f a m i l i e s w i t h s c h o o l

- a g e c h i l d r e n i n w h i c h b o t h p a r e n t s w o r k

, a n d t h e n v a l u e d a

s c h o o l l o s s d a y a s t h e p r o b a b i l i t y o f a w o r k l o s s d a y r e s u l ti n g f r o m a s c h o o l l o s s d a y ( i

. e

. , t h e

p r o p o r ti o n o f h o u s e h o l d s w i t h s c h o o l

- a g e c h i l d r e n i n w h i c h b o t h p a r e n t s w o r k ) ti m e s a m e a s u r e

o f l o s t w a g e s

.

F r o m t h e U

. S

. B u r e a u o f t h e C e n s u s ( 2 0 0 2 ) w e o b t a i

n e d ( 1 ) t h e n u m b e r s o f s i n g l e , m a r r i e d

, a n d

“ o t h e r ” ( i

. e

. , w i d o w e d

, d i v o r c e d

, o r s e p a r a t e d ) w o m

e n w i t h c h i l d r e n i n t h e w o r k f o r c e , a n d ( 2 )

t h e r a t e s o f p a r ti c i p a ti o n i n t h e w o r k f o r c e o f s i n g l e , m a r r i e d

, a n d “ o t h e r ” w o m e n w i t h c h i l d r e n

. F r o m t h e s e t w o s e t s o f s t a ti

s ti c s , w e c a l c u l a t e d a w e i g h t e d a v e r a g e p a r ti c i p a ti o n r a t e o f 7 2

. 8 5

p e r c e n t

, a s s h o w n i n T a b l e I

- 1 1

.

O u r e s ti m a t e d d a i l y l o s t w a g e ( i f a m o t h e r m u s t s t a y a t h o m e w i t h a s i c k c h i l d ) i s b a s e d o n t h e

m e d i a n w e e k l y w a g e a m o n g w o m e n a g e 2 5 a n d o l d e r i n 2 0 0 0

. T h i s m e d i a n w e e k l y w a g e i s $ 5 5 1

. D i v i d i n g b y 5 g i v e s a n e s ti m a t e d m e d i a n d a i l y w a g e o f $ 1 0 3

. T h e e x p e c t e d l o s s i n w a g e s d u e t o a d a y o f s c h

o o l a b s e n c e i n w h i c h t h e m o t h e r w o u l d h a v e t o s t a y h o m e w i t h h e r c h i l d i sA p p e n d i x I : H e a l t h V a l u a t i o n F u n c t i o n s i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 9 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s e s ti m a t e d a s t h e p r o b a b i l i t y t h a t t h e m o t h e r i s i n t h e w o r k f o r c e ti m e s t h e d a i l y w a g e s h e w o u l d

l o s e i f s h e m i s s e d a d a y = 7 2

. 8 5 % o f $ 1 0 3

, o r $ 7 5

. W e c u r r e n t l y h a v e i n s u f f i c i e n t i n f o r m a ti o n t o

c h a r a c t e r i z e t h e u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g t h i s e s ti m a t e

.

T a b l e I

- 1 1

. W

o m e n w i t h C h i l d r e n : N u m b e r a n d P e r c e n t i n t h e L a b o r F o r

c e , 2 0 0 0
, a n d

W e i g h t e d A v e r a g e P a r t i c i p a t i o n R a t e

C a t e g o r y W o m e n i n

L a b o r F o r c e ( m i l l i o n s ) * P a r t i c i p

a t i o n R a t e ( % ) * I

m p l i e d T o t a l

N u m b e r i n P o p u l a t i o n ( i n

m i l l i o n s ) I

m p l i e d P e r c e n t
i n P o p u l a t i o n P o p

u l a t i o n

W e i g h t e d

A v e r a g e P a r t i c i p a t i o n R a t e

( 1 ) (

2 ) ( 3 ) = ( 1 ) / ( 2 ) ( 4 ) [ = s u m (

2 ) * ( 4 )

o v e r r o w s ]

S i n g l e 3

. 1 7 3

. 9 % 4

. 1 9 1 1

. 8 4 %

- -

M a r r i e d 1 8

. 2 7 0

. 6 % 2 5

. 7 8 7 2

. 7 9 %

- -

O t h e r * * 4

. 5 8 2

. 7 % 5

. 4 4 1 5

. 3 6 %

- -

T o t a l

- - - - 3 5

. 4 2

- - 7 2

. 8 5 %

* S o u r c e : U

. S

. B u r e a

u o f t h e C e n s u s ( 2 0 0 2 )

.
* * W i d o w e d

, d i v o r c e d

, o r s e

p a r a t e d

.

A u n i t v a l u e b a s e d o n t h e a p p r o a c h d e s c r i

b e d a b o v e i s l i k e l y t o u n d e r s t a t e t h e v a l u e o f a s c h o o l

l o s s d a y i n t w o w a y s

. F i r s t

, i t o m i t s W T P t o a v o i d t h e s y m p t o m s / i l l n e s s w h i c h r e s u l t e d i n t h e

s c h o o l a b s e n c e

. S e c o n d

, i t e f f e c ti v e l y g i v e s z e r o v a l u e t o s c h o o l a b s e n c e s w h i c h d o n o t r e s u l t i n

a w o r k l o s s d a y

. T h e u n i t v a l u e o f $ 7 5 i s t h e r e f o r e c o n s i d e r e d a n “ i n t e r i m ” v a l u e u n ti l s u c h ti m e

a s a l t e r n a ti v e m e a n s o f e s ti m a ti n g t h i s u n i t v a l u e b e c o m e a v a i l a b l e

.A p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 9 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

# A p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

T h i s s e c ti o n d e s c r i b e s t h e p o p u l a ti o n a n d m o n i t o r d a t a i n t h e U n i t e d S t a t e s s e t u p

.

P o p u l a ti o n D a t a

. T h i s d e s c r i b e s h o w B e n M A P f o r e c a s t s p o p u l a ti o n ; t h e b l o c k

- l e v e l a n d

c o u n t y

- l e v e l d a t a u n d e r l y i n g t h e f o r e c a s t s ; a n d t h e P o p G r i d s o f t w a r e a p p l i c a ti o n , w h i c h

a g g r e g a t e s b l o c k

- l e v e l p o p u l a ti o n d a t a t o w h a t e v e r g r i d d e f i n i ti o n m i g h t b e n e e d e d

.

M o n i t o r D a t a

. T h e d e f a u l t U n i t e d S t a t e s s e t u p h a s o z o n e , P M 2

. 5 , P M 1 0 , l

e a d

, N O 2 , a n d S O 2

m o n i t o r d a t a f o r t h e y e a r s 2 0 0 0

- 2 0 0 7

. D a t a f

o r C O a r e a v a i l a b l e a t t h e B e n M A P w e b s i t e : h t t p : / / w w w

. e p a

. g o v / a i r / b e n m a p /

.



### J

. 1 P o p u l a t i o n D a t a i n U

. S

. S e t u p

T h e U

. S

. s e t u p i n B e n M A P c a l c u l a t e s h e a l t h i m p a c t s f o r a n y d e s i r e d g r i d d e f i n i ti o n , s o l o n g a s

y o u h a v e a s h a p e f i l e f o r t h a t g r i d d e f i n i ti o n a n d p o p u l a ti o n d a t a f o r t h a t g r i d d e f i n i ti o n

. I n t h i s d e s c r i p ti o n , w e u s e t h e t e r m “ p o p u l a ti o n g r i d c e l l ” t o r e f e r t o a c e l l ( e

. g

. , c o u n t y ) w i t h i n a g r i d

d e f i n i ti o n

. T h e f o u n d a ti o n f o r c a l c u l a ti n g t h e p o p u l a ti o n l e v e l i n t h e p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l s i s 2 0 1 0

C e n s u s b l o c k d a t a

. A s e p a r a t e a

p p l i c a ti o n d e v e l o p e d b y A b t A s s o c i a t e s , c a l l e d “ P o p G r i d

, ”

d e s c r i b e d b e l o w , c o m b i n e s t h e C e n s u s b l o c k d a t a w i t h a n y u s e r

- s p e c i f i e d s e t o f p o p u

l a ti o n g r i d

c e l l s , s o l o n g a s t h e y a r e d e f i n e d b y a G I S s h

a p e f i l e

. U n f o r t u n a t e l y , P o p G r i d r e l i e s o n e x t r e m e l y l a r g e c e n s u s f i l e s t h a t a r e t o o l a r g e t o i n c l u d e w i t h B e n M A P

- - h e n c e t h e n e e d f o r t h e s e p a r a t e

a p p l i c a ti o n

. I f y o u a r e i n t e r e s t e d i n P o p G r i d

, p l e a s e e m a i l : b e n m a p @ e p a

. g o v

.

W i t h i n a n y g i v e n p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

, B e n M A P h a s 3 0 4 u n i q u e r a c e

- e t h n i c i t y

- g e n d e r

- a g e

g r o u p s : 1 9 a g e g r o u p s b y 2 e t h n i c g r o u p s b y g e n d e r b y 4 r a c i a l g r o u p s ( 1 9 * 2 * 2 * 4 = 3 0 4 )

. T a

b l e J

- 1 p r e s e n t s t h e 3 0 4 p o p u l a ti o n v a r i a b l e s a v a i l a b l e i n B e n M A P

. A s d i s c u s s e d b e l o w , t h e s e

v a r i a b l e s a r e a v a i l a b l e f o r u s e i n d e v e l o p i n g a g e e s ti m a t e s i n w h a t e v e r g r o u p i n g d e s i r e d b y y o u

.

T a b l e J

- 1

. D e m o g r a p h i c G r o u p s a n d V a r i a b l e s A v a i l a b l e i n B e n M A P

R a c i a l G r o u p E

t h n i c i t y A g e G e n d e r

W h i t e , A f r i c a n A m e r i c a n , A s i a n , A m e r i c a n I n d i a n H i s p a

n i c , N o n

- H i s p a n i c < 1

, 1

- 4

, 5

- 9

, 1 0

- 1 4

, 1 5

- 1 9

, 2 0

- 2 4

, 2 5

- 2 9

, 3 0

- 3 4

, 3 5

- 3 9

, 4 0

- 4 4

, 4 5

- 4 9

, 5 0

- 5 4

, 5 5

- 5 9

, 6 0

- 6 4

, 6 5

- 6 9

, 7 0

- 7 4

, 7 5

-

7 9

, 8 0

- 8 4

, 8 5 + M a l e , F e m a l e

I n t h i s s e c ti o n o n p o p u l a ti o n d a t a i n t h e U

. S

. s e t u p , w e d e s c r i b e :

F o r e c a s ti n g P o p u l a ti o n

. T h i s d e s c r i b e s h o w B e n M A P f o r e c a s t s p o p u l a ti o n

.

D a t a N e e d e d

. T

h i s s e c ti o n d e s c r i b e s t h e b l o c k

- l e v e l a n d c o u n t y

- l e v e l d a t a u n d e r l y i n g t h eA p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 9 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s f o r e c a s t s

.

P o p G r i d

. T h i s s e c ti o n r e v i e w s t h e P o p G r i d s o f t w a r e a p p l i c a ti o n , w h i c h a g g r e g a t e s b l o c k

- l e v e l

p o p u l a ti o n d a t a t o w h a t e v e r g r i d d e f i n i ti o n m i g h t b e n e e d e d

.

J

. 1

. 1 H o w B e n

M A P F o r e c a s t s P o p u l a t i o n

I n c a l c u l a t i n g t h e p o p u l a t i o n i n a g e g r o u p s t h a t m a y i n c l u d e a p o r t i o n o f o n e o f t h e p r e

- s p e c i f i e d
d e m o g r a p h i c g r o u p s i n T a b l e J

- 1

, B e n M A P a s s u m e s t h e p o p u l a t i o n i s u n i f o r m l y d i s t r i b u t e d i n t h e

a g e g r o u p

. F o r e x a m p l e , t o c a l c u l a t e t h e n u m b e r o f c h i l d r e n a g e s 3 t h r o u g h 1 2

, B e n M A P

c a l c u l a t e s :



### a g e a g e a g e a g e 3 1 2 1 4 5 9 1 0 1 4 

### 1

2 3

5 .

T o e s t i m a t e p o p u l a t i o n l e v e l s f o r t h e y e a r s a f t e r t h e l a s t C e n s u s i n 2 0 1 0

, B e n M A P s c a l e s t h e 2 0 1 0

C e n s u s

- b a s e d e s t i

m a t e w i t h t h e r a t i o o f t h e c o u n t y

- l e v e l f o r e c a s t f o r t h e f u t u r e y e a r o f i n t e r e s t

o v e r t h e 2 0 1 0 c o u n t y

- l e v e l p o p u l a ti o n l e v e l

. W o o d s & P o o l

e ( 2 0 1 2 ) p r o v i d e s t h e c o u n t y

- l e v e l

p o p u l a ti o n f o r e c a s t s u s e d t o c a l c u l a t e t h e s c a l i n g r a ti o s ; t h e s e d a t a a r e d i

s c u s s e d i n d e t a i l b e l o w

.

I n t h e s i m p l e s t c a s e , w h e r e o n e i s f o r e c a s ti n g a s i n g l e p o p u l a ti o n v a r i a b l e , s a y , c h i l d r e n a g e s 4 t o 9 i n t h e y e a r 2 0 2 0

, B e n

M A P c a l c u l a t e s :

w h e r e t h e g t h p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l i s w h o l l y l o c a t e d w i t h i n a g i v e n c o u n t y

.

I n t h e c a s e , w h e r e t h e g t h g r i d

- c e l l i n c l u d e s “ n ” c o u n ti e s i n i t s b o u n d a r y , t h e s i t u a ti o n i s s o m e w h a t

m o r e c o m p l i c a t e d

. B e n M A P f i r s t e s ti m a t e s t h e f r a c ti o n o f i n d i v i d u a l s i n a g i v e n a g e g r o u p ( e

. g

. ,

a g e s 4 t o 9 ) t h a t r e s i d e i n t h e p a r t o f e a c h c o u n t y w i t h i n t h e g t h g r i d

- c e l l

. B e n M A P c a l c u l a t e s

t h i s f r a c ti o n b y s i m p l y d i v i d i n g t h e p o p u l a ti o n a l l a g e s o f a g i v e n c o u n t y w i t h i n t h e g t h g r i d

- c e l l b y

t h e t o t a l p o p u l a ti o n i n t h e g t h g r i d

- c e l l :

f r a c t i o n o f a g e a g e

a g e g i n c o u n t y a l l g i n c o u n t y

a l l g c c 4 9

, ,

,

M u l ti p l y i n g t h i s f r a c ti o n w i t h t h e n u m b e r o f i n d i v i d u a l s a g e s 4 t o 9 i n t h e y e a r 2 0 1 0 g i v e s a n

e s ti m a t e o f t h e n u m b e r o f i n d i v i d u a l s a g e s 4 t o 9 t h a t r e s i d e i n t h e f r a c ti o n o f t h e c o u n t y w i t h i n t h e

g t h g r i d

- c e l l i n t h e y e a r 2 0 1 0 :A p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 1 9 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T o t h e n f o r e c a s t t h e p o p u l a ti o n i n 2 0 2 0

, w e s c a l

e t h e 2 0 1 0 e s ti m a t e w i t h t h e r a ti o o f t h e c o u n t y

p r o j e c ti o n f o r 2 0 2 0 t o t h e c o u n t y p r o j e c ti o n f o r 2 0 1 0 :

C o m b i n i n g a l l t h e s e s t e p s f o r “ n ” c o u n ti e s w i t h i n t h e g t h g r i d

- c e l l

, w e f o r e c a s t t h e p o p u l a ti o n o f

p e r s o n s a g e s 4 t o 9 i n t h e y e a r 2 0 2 0 a s f o l l o w s :

I n t h e c a s e w h e r e t h e r e a r e m u l ti p l e a g e g r o u p s a n d m u l ti p l e c o u n ti e s , B e n M A P f i r s t c a l c u l a t e s

t h e f o r e c a s t e d p o p u

l a ti o n l e v e l f o r i n d i v i d u a l a g e g r o u p s , a n d t h e n c o m b i n e s t h e f o r e c a s t e d a g e

g r o u p s

. I n c a l c u l a ti n g t h e n u m b e r o f c h i l d r e n a g e s 4 t o 1 2

, B e n

M A P c a l c u l a t e s :

J

. 1

. 2 D a t a N e e d e d f

o r F o r e c a s t i n g

U n d e r l y i n g t h e p o p u l a ti o n f o r e c a s t s i n B e n M A P t h e r e a r e b l o c k

- l e v e l d a t a b a s e s u s e d t o p r o v i d e

y e a r 2 0 1 0 p o p u

l a ti o n e s ti m a t e s a n d a c o u n t y

- l e v e l d a t a b a s e o f f o r e c a s t r a ti o s

. B o t h f i l e s h a v e

t h e s a m e s e t o f 3 0 4 r a c e

- e t

h n i c i t y

- g e n d e r

- a g e p o p u l a ti o n g r o u p s

.A p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 0 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T h e b l o c k

- l e v e l d a t a i s t y p i c a l l y n o t u s e d d i r e c t l y i n B e n M A P

, a n d i n s t e a d i s u s e d w i t h t h e
P o p G r i d s o f t w a r e ( d e s c r i b e d b e l o w ) t o p r o v i d e y e a r 2 0 1 0 e s ti m a t e s f o r a g r i d d e f i n i ti o n o f

i n t e r e s t ( e

. g

. , 1 2 k i

l o m e t e r C M A Q g

r i d )

. T h e o u t p u t f r o m P o p G r i d w i t h t h e y e a r 2 0 1 0

p o p u l a ti o n e s ti m a t e s c a n t h e n b e l o a d e d i n t o B e n M A P

.

T h e c o u n t y

- l e v e l d a t a c o m e s p r e

- i n s t a l l e d i n t h e U

. S

. s e t u p , a n d i s n o t s o m e t h i n g t h a t t h e u s e r

n e e d s t o l o a d h e r s e l f

. T h e s e d a t a a r e s i

m p l y c o u n t y

- l e v e l r a ti o s o f a y e a r ( 2 0 0 9

, 2 0 1 1

- 2 0 4 0 )

a n d y e a r 2 0 1 0 p o p u

l a ti o n d a t a f o r e a c h c o u n t y a n d e a c h o f t h e 3 0 4 r a c e

- e t h n i c i t y

- g e n d e r

- a g e

p o p u l a ti o n g r o u p s

.

W e d e s c r i b e t h e d e v e l o p m e n t o f e a c h d a t a b a s e s b e l o w

.

J

. 1

. 2

. 1 B l o c k

- L e v e l C e n s u s 2 0 1 0

T h e r e a r e a b o u t f i v e m i l l i o n " b l o c k s " i n t h e U n i t e d S t a t e s , a n d f o r e a c h b l o c k w e h a v e 3 0 4 r a c e

e t h n i c i t y

- g e n d e r

- a g e g r o u p s

. T h e b l o c k

- l e v e l p o p u l a ti o n d a t a b a s e i s c r e a t e d s e p a r a t e l

y f o r e a c h

s t a t e , i n o r d e r t o m a k e t h e d a t a m o r e m a n a g e a b l e

. ( A s i n g l e n a ti o n a l f i l e o f b l o c k d a t a w o u l d b e

a b o u t s i x g i g a b y t e s

. )

T h e i n i ti a l b l o c k f i l e f r o m t h e U

. S

. C e n s u s B u r e a u i s n o t i n t h e f o r m n e e d e d

. T h e b l o c k d a t a h a s 7 r a c i a l c a t e g o r i e s a n d 2 3 a g e g r o u p s , a s o p p o s e d t o t

h e 4 a n d 1 9 u s e d i n B e n M A P

. T a b l e J

- 2

s u m m a r i z e s t h e i n i ti a l s e t o f v a r i a b l e s a n d t h e f i n a l d e s i r e d s e t o f v a r i a b l e s

.

T a b l e J

- 2

. R a c e , E t h n i c i t y a n d A g e V a r i a b l e s i n 2 0 1 0 C e n s u s B l o c k D a t a

T y p e R a c e E t h n i c i t y G e n d e r A g e

I n i t i a l

V a r i a b l e s ( S F 1 f i l e ) W h i t e A l o n e , B l a c k A l o n e , N a t i

v e A m e r i c a n A l o n e , A s i a n A l o n e , P a c i f i c I s l a n d e r / H a w a i i a n A l o n e , O t h e r A l o n e , T w o o r M o r e A l o n e - - M a l e , F e m a l e 0

- 4

, 5

- 9

, 1 0

- 1 4

, 1 5

- 1 7

, 1 8

- 1 9

, 2 0

, 2 1

, 2 2

- 2 4

, 2 5

- 2 9

, 3 0

- 3 4

, 3 5

- 3 9

, 4 0

- 4 4

, 4 5

- 4 9

, 5 0

- 5 4

, 5 5

- 5 9

, 6 0

- 6 1

, 6 2

- 6 4

, 6 5

- 6 6

, 6 7

- 6 9

, 7 0

- 7 4

, 7 5

- 7 9

, 8 0

- 8 4

, 8 5 +

F i n a l

D e s i r e d

V a r i a b l e s W h i

t e , A f r i c a n

- A m e r i c a n , A s i a n

A m e r i c a n , N a t i v e

- A m e r i c a n H i s p a n i c ,

N o n

H i s p a n i c F e m

a l e , M a l e < 1

, 1

- 4

, 5

- 9

, 1 0

- 1 4

, 1 5

- 1 9

, 2 0

- 2 4

, 2 5

- 2 9

, 3 0

- 3 4

, 3 5

- 3 9

, 4 0

- 4 4

, 4 5

- 4 9

, 5 0

- 5 4

, 5 5

- 5 9

, 6 0

- 6 4

, 6 5

- 6 9

, 7 0

- 7 4

, 7 5

- 7 9

, 8 0

- 8 4

, 8 5 +

T h e i n i ti a l s e t o f i n p u t f i l e s a r e a s f o l l o w s

.

C e n s u s 2 0 1 0 b l o c k

- l e v e l a n d t r a c t

- l e v e l f i l e s ( S u m m a r y F i l e 1 )

D a t a : h t t p : / / w w w 2

. c e n s u s

. g o v / c e n s u s

_ 2 0 1 0 / 0 4

- S u

m m a r y

_ F i l e

_ 1 /

D o c s : h t t p : / / w w w

. c e n s u s

. g o v / p r o d / c e n 2 0 1 0 / d o c / s f 1

. p d f

C e n s u s 2 0 0 0 M A R S n a ti o n a l

- l e v e l s u m m a r y D o c s : h t t p : / / w w w

. c e n s u s

. g o v / p o p e s t / a r c h i v e s / f i l e s / M R S F

- 0 1

- U S 1

. p d fA p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 0 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T h e S F 1 t r a c t

- l e v e l a n d M A R S d a t a , a s d e s c r i

b e d b e l o w , a r e n e e d e d t o r e o r g

a n i z e t h e v a r i a b l e s

t h a t c o m e i n i ti a l l y i n t h e b l o c k

- l e v e l S F 1 f i l e

. ( F o r t h e s a k e o f c o m p l e t e n e s s , w e n o t e t h a t t h e r e

e x i s t s a c o u n t y

- l e v e l C e n s u s 2 0 0 0 M A R S f i l e ; h o w e v e r , d u e t o m a j o r p o p u l a ti o n c o u n t
d i s c r e p a n c i e s b e t w e e n t h e c o u n t y

- l e v e l M A R S f i l e a n d b l o c k

- l e v e l S F 1 f i l e , w e u s e d o n l y t h e

n a ti o n

- l e v e l s u m m a r y t a b l e

. T a b l e s i n M A R S d o c u m e n t a ti o n f i l e d i d n o t h a v e t h e d i s c r e p a n c i e s

t h a t t h e c o u n t y

- l e v e l f i l e h a d

. W e w e r e u

n a b l e t o g e t a n a d e q u a t e e x p l a n a ti o n o f t h i s f r o m t h e U

. S

. C e n s u s

. )

T h e s t e p s i n p r e p a r i n g t h e d a t a a r e a s f o l l o w s :

1

. A d j u s t A g e

- c l a s s i f

i c a t i o n s :

W e c o m b i n e d s o m e a g e g r o u p s i n t h e b l o c k

- l e v e l S F 1 d a t a t o m

a t c h t h e a g e g r o u p s w a n t e d f o r
B e n M A P

. F o r e x a m p l e , w e c o m b i n e d a g e g r o u p s 1 5

- 1 7 a n d 1 8

- 1 9 t o c r e a t e t

h e 1 5

- 1 9 a g e

g r o u p u s e d i n B e n M A P

. T h e n , i n t h e c a s e o f t h e 0

- 4 a g e g r o u p , w e s p l i t i t i n t o < 1 a n d 1

- 4 u s i n g

t h e t r a c t

- l e v e l S F 1 d a t a , w

h i c h g a v e u s t h e f r a c ti o n o f 0

- 4 y e a r

- o l d s w h o a r e < 1

.

2

. F i l l i n M i s s i n g R a c i a l

- E t h n

i c I n t e r a c t i o n s :

W e u s e d t h e t r a c t

- l e v e l S F 1 d a t a t o c a l

c u l a t e t h e f r a c ti o n o f H i s p a n i c s i n e a c h e t h n i c a l l y

a g g r e g a t e d s u b p o p u l a ti o n f r o m t h e b l o c k

- l e v e l d a t a , b y a g e a n d s e x

. W e u s e d t h e s e f r a c ti o n s t o d i s t r i b u t e e a c h a g e

- s e x

- r a c e

- b l o c k

- l e v e l d a t u m i n t o H i s p a n i c s a n d n o n

- H i s p a n i c s

.

3

. A s s i g n " O t h e r " a n d " M u

l t i

- R a c i a l " t o t h e R e m

a i n i n g F o u r R a c i a l C a t e g o r

i e s :

W e a s s i g n t h e “ O t h e r " r a c e c a t e g o r y i n t w o s t e p s

. F i r s t

, b a s e d o n t

h e n a ti o n a l M A R S d a t a , w e

e s ti m a t e d h o w m a n y p e o p l e i n t h e “ m u l ti

- r a c i a l ” c a t e g o r y c h e c k e d o f f “ s o m e o t h e r r a c e ” a s o n e

o f t h e i r r a c e s , f o r H i s p a n i c s a n d n o n

- H i s p a n i c s s e p a r a t e l y

. I n e a c h a g e

- s e x

- r a c e

- b l o c k

- l e v e l

d a t u m , w e a d d e d t h o s e p e o p l e t o “ o t h e r r a c e ” c a t e g o r y t o c r e a t e t h e r e

- d i s t r i b u ti o n p o o l

,

a n a l o g o u s l y t o t h e m e t h o d i m p l e m e n t e d b y C e n s u s w h i l e c r e a ti n g M A R S d a t a ( s e e U

. S

. C e n s u s
B u r e a u , 2 0 0 2 a , T a b l e 1

, b e l o w )

. S e c o n d

, b a s e d o n t h e n a ti o n a l r e

- a l l o c a ti o n f r a c ti o n s f o r
H i s p a n i c s a n d n o n

- H i s p a n i c s ( d e r i v e d f r o m t h e M A R S d a t a )

, w e a s s i

g n e d t h e “ O t h e r ” r a c e i n t o

t h e f o u r r a c e s o f i n t e r e s t a n d “ m u l ti

- r a c e ”

.

A f t e r t h e a s s i g n m e n t o f t h e " O t h e r " r a c e c a t e g o r y , w e t h e n a s s i g n e d “ m u l ti

- r a c i a l ” c a t e g o r y t o t h e f o u r r a c i a l c a t e g o r i e s c a t e g o r i e s , u s i n g s t a t e f r a c ti o n s o f t h e s e r a c e s i n e a c h a g e

- s e x

- r a c e

- b l o c k

l e v e l d a t u m

.A p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 0 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e sA p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 0 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s J

. 1

. 2

. 2 C o u n

t y

- L e v e l F o r e c a s t s

W o o d s & P o o l

e ( 2 0 1 2 ) d e v e l o p e d c o u n t y

- l e v e l f o r e c a s t s f o r e a c h y e a r f r o m 2 0 0 0 t h r o u g h

2 0 4 0

, b y a g e a n d g e n d e r f o r n o n

- H i s p a n i c W h i t e , A f r i c a n

- A m e r i c a n , A s i a n

- A m e r i c a n , a n d

N a ti v e

- A m e r i c a n a n d f o r a l l H i s p a n i c s

. T h e d e t a i l e d d o c u m e n t a ti o n c a n b e f o u n d a t h t t p : / / w w w

.

w o o d s a n d p o o l e

. c o m / p d f s / C E D 1 2

. p d f

. A s d i s c u s s e d b e l o w , t h e a d j u s t m e n t s n e c e s s a r y t o

p r e p a r e t h e d a t a f o r u s e i n B e n M A P a r e r e l a ti v e l y s t r a i g h t f o r w a r d

.

F o r e a c h n o n

- H i s p a n i c s u b s e t o f t h e p o p u l a ti o n a n d e a c h y e a r f r o m 2 0 0 0

- 2 0 4 0

, w e d i

v i d e d t h e W o o d s a n d P o o l e p o p u l a ti o n f o r t h a t y e a r b y t h e W o o d s a n d P o o l e p o p u l a ti o n f o r t h a t s u b s e t i n 2 0 1 0

. T h e s e s e r v e a s t h e g r o w t h c o e f f i c i e n t s f o r t h e n o n

- H i s p a n i c s u b s e t s o f e a c h r a c e

. W e

u s e d a s i m i l a r c a l c u l a ti o n t o d e t e r m i n e t h e g r o w t h r a t e s f o r t h e H i s p a n i c p o p u l a ti o n

. W e a s s u m e

t h a t e a c h H i s p a n i c r a c e g r o w s a t t h e s a m e r a t e , a n d u s e t h e s e g r o w t h r a t e s f o r t h e H i s p a n i c

s u b s e t s o f e a c h r a c e

.

M a t c h i n g A g e G r o u p s U s e d i n B e n

M A P

T h e r e a r e 8 6 a g e g r o u p s , s o i t i s a s i m p l e m a t t e r o f a g g r e g a ti n g a g e g r o u p s t o m a t c h t h e 1 9 u s e d

i n B e n M A P

.

M a t c h i n g C o u n t i e s U s e d i n U

. S

. C e n s u s

T h e c o u n t y g e o g r a p h i c b o u n d a r i e s u s e d b y W o o d s & P o o l

e a r e s o m e w h a t m o r e a g g r e g a t e d t h a n

t h e c o u n t y d e f i n i ti o n s u s e d i n t h e 2 0 1 0 C e n s u s a n d t h o s e i n B e n M A P

, a n d t h e F I P S c o d e s u

s e d

b y W o o d s a n d P o o l e a r e n o t a l w a y s t h e s t a n d a r d c o d e s u s e d i n t h e C e n s u s

. T o m a k e t h e W o o d s a n d P o o l e d a t a c o n s i s t e n t w i t h t h e c o u n t y d e f i n i ti o n s i n B e n M A P

, w e d i s a g g r e g a t e d t h e W o o d s a n d P o o l e d a t a a n d c h a n g e d s o m e o f t h e F I P S c o d e s t o m

a t c h t h e U

. S

. C e n s u s

.

C a l c u l a t i n g G r o w t h R a t i o s w i t h Z e r o P o p u l a t i o n i n 2 0 0 0

T h e r e a r e a s m a l l n u m b e r o f c a s e s w e r e t

h e 2 0 1 0 c o u n t y p o p u l a ti o n f o r a s p e c i f i c d e m o g r a p h i c

g r o u p i s z e r o , s o t h e r a ti o o f a n y f u t u r e y e a r t o t h e y e a r 2 0 1 0 d a t a i

s u n d e f i n e d

. I n t h e s e

r e l a ti v e l y r a r e c a s e s , w e p r e p a r e d s t a t e w i

d e a n d n a ti o n a l t o t a l s a n d u s e d r a ti o s a t t h e h i g h e r l e v e l s o f g e o g r a p h i c a g g r e g a ti o n w h e n t h e m o r e l o c a l r a ti o s c a u s e d d i v i d e

- b y

- z e r o e r r o r s

.

J

. 1

. 3 P o p G r

i d

I f t h e g e o g r a p h i c c e n t e r o f a C e n s u s b l o c k f a l l s w i t h i n a p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

, P o p G r i d a s s i g n s t h e b l o c k p o p u l a ti o n t o t h i s p a r ti c u l a r p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

. N o t e t h a t t h e g r i d

- c e l l s i n a n a i r q u a l i t y

m o d e l

, s u c h a s C M A Q

, m

a y c r o s s m u l ti p l e c o u n t y b o u n d a r i e s

. P o p G r i d k e e p s t r a c k o f t h e t o t a l

n u m b e r o f p e o p l e i n e a c h r a c e

- e t

h n i c g r o u p b y c o u n t y w i t h i n a p a r ti c u l a r p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

. O f

c o u r s e , w h e n t h e p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l i s f o r U

. S

. c o u n ti e s , t h e n t h e r e i s o n l y a s i n g l e c o u n t y

a s s o c i a t e d w i t h t h e p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

. H o w e v e r , w i t h a i r q u a l i t y m o d e l s , t h e r e c a n c l e a r l y b e

m u l ti p l e c o u n ti e s i n a p o p u l a ti o n g r i d

- c e l l

.

K e e p i n g t r a c k o f t h e t o t a l n u m b e r o f p e o p l e i n a c o u n t y i s n e c e s s a r y w h e n f o r e c a s ti n g

p o p u l a ti o n , a s t h e p o p u l a ti o n f o r e c a s t f o r a g i v e n g r i d c e l l i s e q u a l t o t h e y e a r 2 0 1 0 p o p u

l a ti o nA p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 0 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s e s ti m a t e f r o m t h e C e n s u s B u r e a u m u l ti p l i e d b y t h e r a ti o o f f u t u r e

- y e a r t o y e a r 2 0 1 0 c o u n t y

p o p u l a ti o n e s ti m a t e s f r o m W o o d s & P o o l

e

. B e n M A P a s s u m e s t h a t a l l a g e

- g e n d e r g r o u p s w i t h i n

a g i v e n r a c e

- e t h n i c g r o u p h a v e t h e s a m e g e o g r a p h i c d i s t r i b u ti o n

.

J

. 1

. 3

. 1 H o w t o U s e P o p G r

i d

A f t e r i n s t a l l i n g P o p G r i d

, d o u b l e

- c l i c k o n t h e P o p G r i d e x e c u t a b l e " P o p G r i d 4

. e x e

. " T h e f o l l o w i n g

s c r e e n w i l l a p p e a r :

T h e C e n s u s D a t a F i l e s D i r

e c t o r y b o x p o i n t s P o p G r i d t o w h e r e t h e b l o c k d a t a a r e l o c a t e d t h a t

P o p G r i d u s e s

. M a k e s u r e t h a t t h e f i l e s i n t h i s d i r e c t o r y a r e u n z i p p e d

. T h i s d a t a f o l d e r s h o u l d

l o o k s o m e t h i n g l i k e t h e f o l l o w i n g :A p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 0 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T h e R e s u l t P o p u l a t i o n F i l e b o x p r o v

i d e s t h e p a t h a n d t h e n a m e o f t h e f i l e t h a t y o u w a n t t o

c r e a t e

. I n t h e e x a m p l e a b o v e , P o p G r i d i s b e i n g u s e d t o e s ti m a t e p o p u l a ti o n f o r t h e i n t e r s e c ti o n

o f a i r b a s i n s a n d c o u n ti e s i n C a l i f o r n i a ( C A

_ A i r B a s i n

_ b y

_ C o u n t y )

.

C l i c k o n t h e S t e p 2 : S h a p e F i l e t a

b

. C h o o s e t h e s h a p e f i l e t h a t y o u w a n t t o u s e

. T h e e x a m p l e f o r a i r b a s i n s a n d c o u n ti e s i n C a l i f o r n i a l o o k s a s f o l l o w s :A p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 0 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s A f t e r c h o o s i n g y o u r s h a p e f i l e , g o t o t h e S t e p 3 : R u n t a

b

, w h i c h s h o u l d l o o k a s f o l l o w s :A p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 0 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s C l i c k R u n

. P o p G

r i d w i l l n o w b e g i n p r o c e s s i n g

. I t c a n t a k e a v

e r y l o n g ti m e t o r u n

. W h e n
P o p G r i d h a s f i n i s h e d r u n n i n g , c h e c k t h e l o g f i l e

. T h e l o g f i l e n o t e s t h e s t a r t ti m e , t h e f i l e s t h a t

P o p G r i d u s e d

, a n d t h e e n d ti m e

. A l s o , a t t h e v e r y e n d o f t h e l o g f i l e , P o p G r i d n o t e s t h e n u m b e r

o f p e o p l e t h a t P o p G r i d a s s i g n e d t o y o u r g r i d d e f i n i ti o n ( " P o p u l a ti o n c o v e r e d b y g r i d " ) a n d t h e

n u m b e r o f p e o p l e t h a t P o p G r i d d e t e r m i n e d a r e o u t s i d e o f y o u r g r i d d e f i n i ti o n ( " P o p u l a ti o n

o u t s i d e g r i d " )

.A p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 0 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s J

. 1

. 3

. 2 P o p G r

i d O u t p u t

P o p G r i d g e n e r a t e s t w o f i l e s

. O n e f i l e h a s t h e n u m b e r o f p e o p l e i n e a c h g r i d c e l l f o r e a c h o f t h e 3 0 4 r a c e

- e t h n i c i t y

- g e n d e r

- a g e d e m o g r a p h i c g r o u p s a v a i l a b l e i n P o p G r i d

. T a b l e J

- 4 p r e s e n t s a n

e x a m p l e o f w h a t t h e p o p u l a ti o n f i l e l o o k s l i k e f r o m P o p G r i d

. T h e R o w a n d C o l u m n u n i q u e l y i d e n ti f y e a c h g r i d c e l l

. N o t e t h a t t h e R a c e , E t h n i c i t y , G e n d e r a n d A g e R a n g e v a r i a b l e s a r e

p r e c i s e l y d e f i n e d ( s e e s e c ti o n o n l o a d i n g p o p u l a ti o n d a t a L o a d D a t a

_ S e t u p s

_ P o p u l a ti o n )

.

T a b l e J

- 4

. P o p u

l a t i o n F i l e F r

a g m e n t f r o m P o p G r i d

R o w C o l u m n Y

e a r P o p u l a t i o n R

a c e E

t h n i c i t y G e n d e r A

g e R a n g e

5 8 8 1 2 0 0 0 1

. 5 4 W H I T E H I S P A N I C M A L E 0 T O 0

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 3 B L A C K H I S P A N I C M A L E 0 T O 0

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 1 N A T A M E R H I S P A N I C M A L E 0 T O 0

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 1 A S I A N H I S P A N I C M A L E 0 T O 0

5 8 8 1 2 0 0 0 4

. 8 6 W H I T E H I S P A N I C M A L E 1 T O 4

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 1 2 B L A C K H I S P A N I C M A L E 1 T O 4A p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 0 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s R o w C o l u m n Y

e a r P o p u l a t i o n R

a c e E

t h n i c i t y G e n d e r A

g e R a n g e

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 3 N A T A M E R H I S P A N I C M A L E 1 T O 4

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 3 A S I A N H I S P A N I C M A L E 1 T O 4

5 8 8 1 2 0 0 0 6

. 7 9 W H I T E H I S P A N I C M A L E 5 T O 9

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 2 1 B L A C K H I S P A N I C M A L E 5 T O 9

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 5 N A T A M E R H I S P A N I C M A L E 5 T O 9

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 5 A S I A N H I S P A N I C M A L E 5 T O 9

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 9 0 W H I T E H I S P A N I C M A L E 1 0 T O 1 4

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 4 B L A C K H I S P A N I C M A L E 1 0 T O 1 4

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 1 N A T A M E R H I S P A N I C M A L E 1 0 T O 1 4

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 1 A S I A N H I S P A N I C M A L E 1 0 T O 1 4

5 8 8 1 2 0 0 0 3

. 4 4 W H I T E H I S P A N I C M A L E 1 5 T O 1 9

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 1 5 B L A C K H I S P A N I C M A L E 1 5 T O 1 9

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 4 N A T A M E R H I S P A N I C M A L E 1 5 T O 1 9

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 4 A S I A N H I S P A N I C M A L E 1 5 T O 1 9

5 8 8 1 2 0 0 0 1

. 4 9 W H I T E H I S P A N I C M A L E 2 0 T O 2 4

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 6 B L A C K H I S P A N I C M A L E 2 0 T O 2 4

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 2 N A T A M E R H I S P A N I C M A L E 2 0 T O 2 4

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 3 A S I A N H I S P A N I C M A L E 2 0 T O 2 4

5 8 8 1 2 0 0 0 1

. 9 3 W H I T E H I S P A N I C M A L E 2 5 T O 2 9

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 4 B L A C K H I S P A N I C M A L E 2 5 T O 2 9

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 1 N A T A M E R H I S P A N I C M A L E 2 5 T O 2 9

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 1 A S I A N H I S P A N I C M A L E 2 5 T O 2 9

5 8 8 1 2 0 0 0 1

. 8 7 W H I T E H I S P A N I C M A L E 3 0 T O 3 4

5 8 8 1 2 0 0 0 0

. 0 8 B L A C K H I S P A N I C M A L E 3 0 T O 3 4

P o p G r i d g e n e r a t e s a s e c o n

d f i l e t h a t k e e p s t r a c k o f t h e f r a c ti o n o f t h e t o t a l p o p u l a ti o n i n e a c h o f

t h e e i g h t r a c e

- e t h n i c g r o u p s t h a t c o m e s f r o m e a c h c o u n t y i n t h e U n i t e d S t a t e s

. T a

b l e J

- 2

p r e s e n t s a s a m p l e

. T h e S o u r c e C o l a n d S o u r c e R o w u n i q u e l y i d e n ti f y e a c h c o u n t y , a n d t h e
T a r g e t C o l a n d T a r g e t R o w u n i q u e l y i d e n ti f y e a c h g r i d c e l l

. T h e V a l u e v a r i a b l e g i v e s t h e f r a c ti o n

o f t h e t o t a l p o p u l a ti o n i n t h e g r i d c e l l f o r a g i v e n r a c e

- e t h n i c g r o u p t h a t c o m e s f r o m t h e " s o u r c e "

c o u n t y

.

W h e n a g r i d c e l l l i e s c o m p l e t e l y w i t h i n a c o u n t y , t h e n t h e f r a c ti o n w i l l b e 1

. W h e n a g r i d c e l l i s i n

m o r e t h a n c o u n t y , t h e n t h e s u m o f t h e f r a c ti o n s a c r o s s t h e c o u n ti e s f o r a g i v e n r a c e

- e t h n i c g r o u pA p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 1 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s m u s t s u m t o o n e

. I n T a b l e J

- 5

, y o u c a n s e e t h a t f o r g r i d c e l l ( T a r g e t C o l = 1 2 3

, T a r g e t R o w = 1 8 )

t h a t t h e f r a c ti o n o f A s i a n N o n

- H i s p a n i c c o m i n g f r o m c o u n t y ( S o u r c e C o l = 1 6

, S o u r c e R o w = 7 1 ) i s 0

. 4 9 a n d f o r c o u n t y ( S o u r c e C o l = 4 9

, S o u r c e R o w = 3 ) t h e f r a c ti o n i s 0

. 5 1

. I n t h i s c a s e , a b o u t h a l f

t h e p o p u l a ti o n o f A s i a n N o n

- H i s p a n i c s c o m e s f r o m e a c h o f t h e t w o c o u n ti e s

. I n t h e c a s e o f

B l a c k H i s p a n i c s , t h e f r a c ti o n f r o m c o u n t y ( S o u r c e C o l = 1 6

, S o u r c e R o w = 7 1 ) i s o n l y 0

. 1 2

, w i t h

m o s t B l a c k H i s p a n i c s i n t h i s g r i d c e l l c o m i n g f r o m c o u n t y ( S o u r c e C o l = 4 9

, S o u r c e R o w = 3 )

.

T a b l e J

- 5

. P o p u

l a t i o n

- W e i g h t F i l e F r a g m e n t f r o m P o p G r i d

S o u r c e C o l S o u r c e R

o w T a r g e t C o l T a r g e t R

o w R a c e E

t h n i c i t y V

a l u e Y e a r

1 6 7 1 1 2 3 1 8 A S I A N N O N

- H I S P A N I C 0

. 4 9 2 0 0 0

1 6 7 1 1 2 3 1 8 A S I A N H I S P A N I C 0

. 2 1 2 0 0 0

1 6 7 1 1 2 3 1 8 B L A C K N O N

- H I S P A N I C 0

. 4 9 2 0 0 0

1 6 7 1 1 2 3 1 8 B L A C K H I S P A N I C 0

. 1 2 2 0 0 0

1 6 7 1 1 2 3 1 8 N A T A M E R N O N

- H I S P A N I C 0

. 9 8 2 0 0 0

1 6 7 1 1 2 3 1 8 N A T A M E R H I S P A N I C 0

. 4 3 2 0 0 0

1 6 7 1 1 2 3 1 8 W H I T E N O N

- H I S P A N I C 0

. 2 3 2 0 0 0

1 6 7 1 1 2 3 1 8 W H I T E H I S P A N I C 0

. 0 6 2 0 0 0

4 9 3 1 2 3 1 8 A S I A N N O N

- H I S P A N I C 0

. 5 1 2 0 0 0

4 9 3 1 2 3 1 8 A S I A N H I S P A N I C 0

. 7 9 2 0 0 0

4 9 3 1 2 3 1 8 B L A C K N O N

- H I S P A N I C 0

. 5 1 2 0 0 0

4 9 3 1 2 3 1 8 B L A C K H I S P A N I C 0

. 8 8 2 0 0 0

4 9 3 1 2 3 1 8 N A T A M E R N O N

- H I S P A N I C 0

. 0 2 2 0 0 0

4 9 3 1 2 3 1 8 N A T A M E R H I S P A N I C 0

. 5 7 2 0 0 0

4 9 3 1 2 3 1 8 W H I T E N O N

- H I S P A N I C 0

. 7 7 2 0 0 0

4 9 3 1 2 3 1 8 W H I T E H I S P A N I C 0

. 9 4 2 0 0 0

6 2 3 4 5 1 A S I A N N O N

- H I S P A N I C 0

. 0 0 2 0 0 0

6 2 3 4 5 1 A S I A N H I S P A N I C 0

. 0 0 2 0 0 0

6 2 3 4 5 1 B L A C K N O N

- H I S P A N I C 0

. 0 0 2 0 0 0

6 2 3 4 5 1 B L A C K H I S P A N I C 0

. 0 0 2 0 0 0

6 2 3 4 5 1 N A T A M E R N O N

- H I S P A N I C 1

. 0 0 2 0 0 0

6 2 3 4 5 1 N A T A M E R H I S P A N I C 1

. 0 0 2 0 0 0

6 2 3 4 5 1 W H I T E N O N

- H I S P A N I C 1

. 0 0 2 0 0 0

6 2 3 4 5 1 W H I T E H I S P A N I C 1

. 0 0 2 0 0 0A p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 1 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s S o u r c e C o l S o u r c e R

o w T a r g e t C o l T a r g e t R

o w R a c e E

t h n i c i t y V

a l u e Y e a r

6 2 3 4 5 2 A S I A N N O N

- H I S P A N I C 1

. 0 0 2 0 0 0

6 2 3 4 5 2 A S I A N H I S P A N I C 1

. 0 0 2 0 0 0

6 2 3 4 5 2 B L A C K N O N

- H I S P A N I C 1

. 0 0 2 0 0 0

6 2 3 4 5 2 B L A C K H I S P A N I C 1

. 0 0 2 0 0 0

6 2 3 4 5 2 N A T A M E R N O N

- H I S P A N I C 1

. 0 0 2 0 0 0

6 2 3 4 5 2 N A T A M E R H I S P A N I C 1

. 0 0 2 0 0 0

6 2 3 4 5 2 W H I T E N O N

- H I S P A N I C 1

. 0 0 2 0 0 0

6 2 3 4 5 2 W H I T E H I S P A N I C 1

. 0 0 2 0 0 0



### J

. 2 M o n i t o r D a t a i n U

. S

. S e t u p

B e n M A P

- r e a d y d a t a f

i l e s w e r e c r e a t e d f

r o m 2 0 0 0 t h r o u g h 2 0 0 7 d a t a , a s r e p o r

t e d t o t h e U

. S

. E n v i r o n m e n t a l P r o t e c ti o n A g e n c y ’ s ( E P A ) A i r Q u a l i t y S y s t e m ( A Q S )

, f

o r P M 2

. 5 , P M 1 0 S T

P a n d

L C

, l e a d T S P

, o z o n e , N O 2 , S O 2 , a n

d C O

. T a b l e J

- 6 s u m m a r i z e s t h e d a t a s o u r c e s a n d v i n t a g e

o f t h e p r o c e s s e d d a t a

.

T a b l e J

- 6

. U n d e r

l y i n g D a t a S o u r

c e s f o r B e n M A P A i r Q u a l i t y D a t a F i l e sA p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 1 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T h e A Q S d a t a w e r e u

p l o a d e d t o t h e S T I A i r Q u a l i t y A r c h i v e ( A Q A ) O r a c l e d a t a b a s e

. T h e A Q A d a t a b a s e p e r f o r m s a d d i ti o n a l q u a l i t y c o n t r o l ( Q C ) c h e c k s a g a i n s t t h e A Q S d a t a , s u

c h a s

u n i q u e n e s s b y A Q S s i

t e , m e t h o d

, p a r a m e t e r o c c u r r e n c e c o d e ( P O C )

, a n

d d u r a ti o n c o d e s ;

c h e c k s o f m i n i m u m a n d m a x i m u m v a l u e s ; a n d m a x i m u m r a t e o f c h a n g e b e t w e e n c o n s e c u ti v e d a t a

v a l u e s ( w h e r e a p p r o p r i a t e )

. T h e s p e c i f i c Q C c h e c k s i m p o s e d o n t h e B e n M A P d a t a a r e o u t l i n e d

i n T a b l e J

- 7

. N o m a x i m u m v a l u e f i l t e r s w e r e a p p l i e d t o t h e c o n c e n t r a ti o n d a t a

. H i g h a e r o s o l

c o n c e n t r a ti o n v a l u e s c a u s e d b y d u s t s t o r m s o r o t h e r e x c e p ti o n a l e v e n t s a r e i n c l u d e d i n t h e
B e n M A P

- r e a d y d a t a f

i l e s

.

T a b l e J

- 7

. P o l l u

t a n t

- S p e c i f i c Q C C h e c k s P e r

f o r m e d i n A Q A

J

. 2

. 1 D a t a P r

o c e s s i n g

S T I d e v e l o p e d d a t a p r o c e s s i

n g p r o c e d u r e s c o n s i s t e n t w i t h t h o s e u s e d i n t h e p a s t b y A b t
A s s o c i a t e s t o c r e a t e a i

r q u a l i t y d a t a f o r f i l e s f o r u s e i n t h e B e n M A P m o d e l

. C r i ti c a l d a t a

p r o c e s s i n g r u l e s i m p l e m e n t e d i n t h e d e l i v e r a b l e d a t a a r e l i s t e d b e l o w :

D a t a d e l i v e r e d b y S T I a r e r e p o r

t e d w i t h c o n s i s t e n t u n i t s : μ g / m 3 f o r a e r o s o l s ; p p b f o r o z o n e , N O 2 , a n d S O 2 ; a n d p p m f o r C O

.

T h e “ m o n i t o r n a m e ” f i e l d i s p o p u l a t e d b y c o n c a t e n a ti n g t h e A Q S s i t e , p a r a m e t e r , a n d P O C

c o d e s

.

T h e “ m o n i t o r d e s c r i p ti o n ” f i e l d i s p o p u l a t e d w i t h t h e f o l l o w i n g m e t a d a t a : m e t h o d c o d e , l a n d

u s e , l o c a ti o n s e t ti n g , P O C

, a n d A Q S p a r a m

e t e r c o d e

. T h e A Q S p r o b e l

o c a ti o n a n d

m o n i t o r i n g o b j e c ti v e c o d e f i e l d s a r e l e f t b l a n k i n S T I

- p r o c e s s e d d a t a

.A p p e n d i x J : P o p u l a t i o n & O t h e r D a t a i n U

. S

. S e t u p

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 1 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T h e d a t a w e r e f o r m a t t e d w i t h o n e r e c o r d p e r s i

t e , p o l l u t a n t

, P O C

, a n d y e a r f o r u s e i n t h e
B e n M A P p r o g r a m

. D a t a f o r 3 6 5 d a y s , o r 8

, 7 6 0 h o u r l y v a l u e s , a r e e x p e c t e d p e r r e c o r d

. T

h i s f o r m a t i s s a ti s f i e d r e g a r d l e s s o f l e a p y e a r s ; a n a v e r a g e o f F e b r u a r y 2 8 a n d 2 9 d a t a a r e

r e p o r t e d

.

T h e m o n i t o r i n g m e t h o d i s a l l o w e d t o c h a n g e o v e r t h e c o u r s e o f a y e a r

. T o p r o v i d e a m o r e

c o m p l e t e r e c o r d

, d a t a w i

t h m u l ti p l e m e t h o d c o d e s f o r a g i v e n s i t e , p a r a m e t e r , P O C

, a n d y e a r

w e r e c o m b i n e d a n d t h e f i r s t r e p o r t e d m e t h o d c o d e w a s r e p o r

t e d i n t h e B e n M A P

- r e a d y d a t a f i l e s

.

A e r o s o l d a t a c o l

l e c t e d w i t h 2 4

- h r s a m p l e d u r a ti o n s w e r e u s e d b e f o r e d a t a c o l l e c t e d w i t h

u n d e r l y i n g 1

- h r s a m p l e d u r a ti o n s

. O n e

- h o u r s a m p l i n g d u r a ti o n d a t a a r e u s e d f o r o z o n e , N O 2 , S O 2 , a n d C O

.

J

. 2

. 2 O u t p u t F i l e s

T a b l e J

- 8 l i s t s t h e n u m b e r o f m o n i t o r s b y p o l l u t a n t a n d y e a r , r e p r e s e n t e d i n t h e r e s u l ti n g
B e n M A P

- r e a d y d a t a f

i l e s

.

T a b l e J

- 8

. N u m

b e r o f M o n i t o r s b y P o l l u t a n t , A Q S P a r a m e t e r C o d e , a n d Y

e a r I n c l u d e d

i n t h e B e n M A P

- R e a d y D a t a F i l e sA p p e n d i x K : U n c e r t a i n t y & P o o l i n g

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 1 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

# A p p e n d i x K : U n c e r t a i n t y & P o o l i n g

T h i s A p p e n d i x d i s c u s s e s t h e t r e a t m e n t o f u n c e r t a i n t y i n B e n M A P

, b o t h f o r i n c i d e n c e c h a n g e s a n d

a s s o c i a t e d d o l l a r b e n e f i t s

. S o m e b a c k g r o u n d i s t h e n g i v e n o n p o o l i n g m e t h o d o l o g y

. F i n a l l y , t h e

m e c h a n i c s o f t h e v a r i o u s P o o l i n g M

e t h o d s a v a i l a b l e i n B e n M A P a r e d i s c u s s e d i n d e t a i l

, i n c l u d i n g S u b j e c t i v e W e i g h t b a s e d p o o l

i n g , F i x e d E f f e c t s p o o l i n g , R a n d o m / F

i x e d E f f e c t s p o o l i n g , a n d

i n d e p e n d e n t a n d d e p e n d e n

t S u m a n d S u b t

r a c t i o n

.



### K

. 1 U n c e r t a i n t y

A l t h o u g h t h e r e a r e s e v e r a l s o u r c e s o f u n c e r t a i n t y a f f e c ti n g e s ti m a t e s o f i n c i d e n c e c h a n g e s a n d

a s s o c i a t e d b e n e f i t s , t h e s o u r c e s o f u n c e r t a i n t y t h a t a r e m o s t r e a d i l y q u a n ti f i a b l e i n b e n e f i t a n a l y s e s

a r e u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s a n d u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g u n i t d o l l a r

v a l u e s

. T h e t o t a l d o l l a r b e n e f i t a s s o c i a t e d w i t h a g i v e n e n d p o i n t g r o u p d e p e n d s o n h o w m u c h t h e

e n d p o i n t g r o u p w i l l c h a n g e i n t h e c o n t r o l s c e n a r i o ( e

. g

. , h o w m a n y p r e m a t u r e d e a t h s w i l l b e

a v o i d e d ) a n d h o w m u c h e a c h u n i t o f c h a n g e i s w o r t h ( e

. g

. , h o w m u c h a s t a ti s ti c a l d e a t h a v o i d e d

i s w o r t h )

.

B o t h t h e u n c e r t a i n t y a b o u t t h e i n c i d e n c e c h a n g e s a n d u n c e r t a i n t y a b o u t u n i t d o l l a r v a l u e s c a n b e

c h a r a c t e r i z e d b y d i s t r i b u t i o n s

. E a c h “

u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n ” c h a r a c t e r i z e s o u r b e l i e f s a b o u t

w h a t t h e t r u e v a l u e o f a n u n kn o w n ( e

. g

. , t h e t r u e c h a n g e i n i n c i d e n c e o f a g i v e n h e a l t h e f f e c t ) i s l i k e l y t o b e , b a s e d o n t

h e a v a i l a b l e i n f o r m a ti o n f r o m r e l e v a n t s t u d i e s

. A l t h o u g h s u c h a n

“ u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n ” i s n o t f o r m a l l y a B a y e s i a n p o s t e r i o r d i s t r i b u ti o n , i t i s v e r y s i m i l a r i n

c o n c e p t a n d f u n c ti o n ( s e e , f o r e x a m p l e , t h e d i s c u s s i o n o f t h e B a y e s i a n a p p r o a c h i n K e n n e d y 1 9 9 0

, p p

. 1 6 8

- 1 7 2 )

. U

n l i k e a s a m p l i n g d i s t r i b u ti o n ( w h i c h d e s c r i b e s t h e p o s s i b l e v a l u e s t h a t a n

e s t i m a t o r o f a n u n kn o w n v a l u e m i g h t t a k e o n )

, t h i s u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n d e s c r i b e s o u r b e l i e f s

a b o u t w h a t v a l u e s t h e u n kn o w n v a l u e i t s e l f m i g h t b e

.

S u c h u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n s c a n b e c o n s t r u c t e d f o r e a c h u n d e r l y i n g u n kn o w n ( s u c h a s a

p a r ti c u l a r p o l l u t a n t c o e f f i c i e n t f o r a p a r ti c u l a r l o c a ti o n ) o r f o r a f u n c ti o n o f s e v e r a l u n d e r l y i n g

u n kn o w n s ( s u c h a s t h e t o t a l d o l l a r b e n e f i t o f a r e g u l a ti o n )

. I n e i t h e r c a s e , a n u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n i s a c h a r a c t e r i z a ti o n o f o u r b e l i e f s a b o u t w h a t t h e u n kn o w n ( o r t h e f u n c ti o n o f

u n kn o w n s ) i s l i k e l y t o b e , b a s e d o n a l

l t h e a v a i l a b l e r e l e v a n t i n f o r m a ti o n

. U n c e r t a i n t y s t a t e m e n t s b a s e d o n s u c h d i s t r i b u ti o n s a r e t y p i c a l l y e x p r e s s e d a s 9 0 p e r c e n

t c r e d i b l e i n t e r v a l s

. T h i s i s t h e i n t e r v a l f r o m t h e f i f t h p e r c e n ti l e p o i n t o f t h e u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n t o t h e n i n e t y

- f i f t h p e r c e n ti l e

p o i n t

. T h e 9 0 p e r c e n t c r e d i b l e i n t e r v a l i s a “ c r e d i b l e r a n g e ” w i t h i n w h i c h

, a c c o r d i n g t o t h e

a v a i l a b l e i n f o r m a ti o n ( e m b o d i e d i n t h e u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n o f p o s s i b l e v a l u e s )

, w e b e l i e v e t h e

t r u e v a l u e t o l i e w i t h 9 0 p e r c e n t p r o b a b i l i t y

. T h e u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g b o t h i n c i d e n c e

e s ti m a t e s a n d d o l l a r b e n e f i t s e s ti m a t e s c a n b e c h

a r a c t e r i z e d q u a n ti t a ti v e l y i n B e n M A P

. E a c h i s d e s c r i b e d s e p a r a t e l y b e l o w

.

K

. 1

. 1 C h a r

a c t e r i z a t i o n o f U n c e r

t a i n t y S u r r o u n d i n g I n c i d e n c e C h a n g e s

T o c a l c u l a t e p o i n t e s ti m a t e s o f t h e c h a n g e s i n i n c i d e n c e o f a g i v e n a d v e r s e h e a l t h e f f e c t

a s s o c i a t e d w i t h a g i v e n s e t o f a i r q u a l i t y c h a n g e s , B e n M A P p e r f o r m s a s e r i e s o f c a l c u l a ti o n s a tA p p e n d i x K : U n c e r t a i n t y & P o o l i n g

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 1 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s e a c h g r i d

- c e l l

. F i r s t

, i t a c c e s s e s t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s n e e d e d f o r t h e a n a l y s i s , a n d t h e n i t

a c c e s s e s a n y d a t a n e e d e d b y t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s

. T y p i c a l l y , t h e s e i n c l u d e t h e g r i d

- c e l l

p o p u l a ti o n , t h e c h a n g e i n p o p u l a ti o n e x p o s u r e a t t h e g r i d

- c e l l

, a n d t h e a p p r o p r i a t e b a s e l i n e i n c i d e n c e r a t e

. B e n M A P t h e n c a l c u l a t e s t h e c h a n g e i n i n c i d e n c e o f a d v e r s e h e a l t h e f f e c t s f o r

e a c h s e l e c t e d h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n

. T h e r e s u l ti n g i n c i d e n c e c h a n g e i s s t o r e d

, a n d B e n M A P

p r o c e e d s t o t h e n e x t g r i d

- c e l l

, w h e r e t h e a b o v e p r o c e s s i s r e p e a t e d

.

I n L a t i n H y p e r c u b e m o d e , B e n M A P r e f l e c t s t h e u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g e s ti m a t e d i n c i d e n c e

c h a n g e s ( r e s u l ti n g f r o m t h e s a m p l i n g u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g t h e p o l l u t a n t c o e f f i c i e n t s i n t h e h e a l t h

i m p a c t f u n c ti o n s u s e d ) b y p r o d u c i n g a d i s t r i b u t i o n o f p o s s i

b l e i n c i d e n c e c h a n g e s r a t h e r t h a n a

s i n g l e p o i n t e s ti m a t e

. T o d o t h i s , i t u s e s t h e d i s t r i b u ti o n ( D i s t B e t a ) a s s o c i

a t e d w i t h t h e p o l l u t a n t

c o e f f i c i e n t ( B e t a , o r β )

, a n

d p o t e n ti a l l y t h e p o i n t e s ti m a t e ( B e t a ) a n d t w o p a r a m e t e r s ( P 1 B e t a , P 2 B e t a )

. T y p i c a l l y , p o l l u t a n t c o e f f i c i e n t s a r e n o r m a l l y d i s t r i b u t e d

, w i t h m e a n B e t a a n d s t a n d a r d

d e v i a ti o n P 1 B e t a

.

B e n M A P u s e s a n N

- p o i n t L a ti n H y p e r c u b e t o r e p r e s e n

t t h e u n d e r l y i n g d i s t r i b u ti o n o f β a n d t o

c r e a t e a c o r r e s p o n d i n g d i s t r i b u ti o n o f i n c i d e n c e c h a n g e s i n e a c h p o p u l a ti o n g r i d c e l l

, w h e r e N i s

s p e c i f i e d b y y o u

. T h e L a ti n H y p e r c u b e m e t h o d r e p r e s e n t s a n u n d e r l y i n g d i s t r i b u ti o n b y N

p e r c e n ti l e p o i n t s o f t h e d i s t r i b u ti o n , w h e r e t h e n t h p e r c e n ti l e p o i n t i s e q u a l t o :

T h e L a ti n H y p e r c u b e m e t h o d i s u s e d t o e n h a n c e c o m p u t e r p r o c e s s i n g e f f i c i e n c y

. I t i s a s a m p l i n g

m e t h o d t h a t d i v i d e s a p r o b a b i l i t y d i s t r i b u ti o n i n t o i n t e r v a l s o f e q u a l p r o b a b i l i t y , w i t h a n

a s s u m p ti o n v a l u e f o r e a c h i n t e r v a l a s s i g n e d a c c o r d i n g t o t h e i n t e r v a l ’ s p r o b a b i l i t y d i s t r i b u ti o n

. C o m p a r e d w i t h c o n v e n ti o n a l M o n t e C a r l o s a m p l i n g , t h e L a ti n H y p e r c u b e a p p r o a c h i s m o r e

p r e c i s e o v e r a f e w e r n u m b e r o f t r i a l s b e c a u s e t h e d i s t r i b u ti o n i s s a m p l e d i n a m o r e e v e n ,

c o n s i s t e n t m a n n e r ( D e c i s i o n e e r i n g , 1 9 9 6

, p p

. 1 0 4

- 1 0 5 )

.

S u p p o s e , f o r e x a m p l e , t h a t y o u e l e c t t o u s e a 2 0

- p o i n t L a ti n H y p e r c u b e

. B e n M A P w o u l d t h e n

r e p r e s e n t t h e d i s t r i b u ti o n o f β b y 2 0 p e r c e n

ti l e p o i n t s , s p e c i f i c a l l y t h e 2

. 5 t h

, 7

. 5 t h

, . . . , 9 7

. 5 t h

. T o d o t h i s , t h e i n v e r s e c u m u l a ti v e d i s t r i b u ti o n f u n c ti o n s p e c i f i e d b y t h e d i s t r i b u ti o n o f β i s c a l l e d w i t h

t h e i n p u t p r o b a b i l i t y e q u a l t o e a c h t h e 2 0 p e r c e n ti l e p o i n t s

. B e n M A P t h e n g e n e r a t e s a n e s ti m a t e

o f t h e i n c i d e n c e c h a n g e i n a g r i d

- c e l l f o r e a c h o f t h e s e v a l u e s o f β

, r e s u l ti n g i n a d i s t r i b u ti o n o f N

i n c i d e n c e c h a n g e s

. T h i s d i s t r i b u ti o n i s s t o r e d

, a n d B e n M A P p r o c e e d s t o t

h e n e x t p o p u l a ti o n

g r i d

- c e l l

, w h e r e t h e p r o c e s s i s r e p e a t e d

.

K

. 1

. 2 C h a r

a c t e r i z a t i o n o f U n c e r

t a i n t y S u r r o u n d i n g D o l l a r B e n e f

i t s

T h e u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n o f t h e d o l l a r b e n e f i t s a s s o c i a t e d w i t h a g i v e n h e a l t h o r w e l f a r e e f f e c t i s d e r i v e d f r o m t h e t w o u n d e r l y i n g u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n s

– t h e d i s t r i b u ti o n o f t h e c h a n g e i n i n c i d e n c e o f t h e e f f e c t ( n u m b e r o f c a s e s a v

o i d e d ) a n d t h e d i s t r i b u ti o n o f t h e v a l u e o f a c a s e

a v o i d e d ( t h e “ u n i t v a l u e ” )

. T h e d e r i v a ti o n o f t h e u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n f o r i n c i d e n c e c h a n g e i sA p p e n d i x K : U n c e r t a i n t y & P o o l i n g

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 1 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s d e s c r i b e d a b o v e

. T h e d i s t r i b u ti o n s u s e d t o c h a r a c t e r i z e t h e u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g u n i t v a l u e s

a r e d e s c r i b e d i n d e t a i l i n t h e a p p e n d i x o n t h e E c o n o m i c V a l u e o f H e a l t h E f f e c t s

. A s n o t e d i n t h a t
A p p e n d i x , a v a r i e t y o f d i s t r i b u ti o n s h a v e b e e n u s e d t o c h a r a c t e r i z e t h e u n c e r t a i n t y o f u n i t v a l u e s , i n c l u d i n g u n i f o r m , t r i a n g u l a r , n o r m a l

, a n d W e i b u l l

.

T o r e p r e s e n t t h e u n d e r l y i n g d i s t r i b u ti o n o f u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g u n i t v a l u e s , a 1 0 0

- p o i n t L a ti n
H y p e r c u b e i s g e n e r a t e d i n t h e s a m e w a y d e s c r i b e d i n t h e p r e v i o u s s e c ti o n f o r t h e d i s t r i b u ti o n o f β

. T h a t i s , t h e u n i t v a l u e d i s t r i b u ti o n i s r e p r e s e n t e d u s i n g t h e 0

. 5 t h

, 1

. 5 t h

, . . . , a n

d 9 9

. 5 t h p e r c e n

ti l e

v a l u e s o f i t s d i s t r i b u ti o n

.

A d i s t r i b u ti o n o f t h e u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g t h e d o l l a r b e n e f i t s a s s o c i a t e d w i t h a g i v e n e n d p o i n t i s

t h e n d e r i v e d f r o m L a ti n H y p e r c u b e v a l u e s g e n e r a t e d t o r e p r e s e n

t t h e c h a n g e i n i n c i d e n c e a n d t h e
L a ti n H y p e r c u b e v a l u e s g e n e r a t e d t o r e p r e s e n

t t h e u n i t v a l u e d i s t r i b u ti o n

. T o d e r i v e t h i s n e w d i s t r i b u ti o n , e a c h o f t h e 1 0 0 u n i t v a l u e s i s m u l ti p l i e d b y e a c h o f t

h e N i n c i d e n c e c h a n g e v a l u e s , y i e l d i n g a s e t o f 1 0 0 * N d o l

l a r b e n e f i t s

. T h e s e v a l u e s a r e s o r t e d l o w t o h i g h a n d b i n n e d d o w n

t o a f i n a l d i s t r i b u ti o n o f N d o l l a r b e n e f i t v a l u e s

.

K

. 1

. 3 C h a r

a c t e r i z a t i o n o f U n c e r

t a i n t y S u r r o u n d i n g Q A L Y E s t i m a t e s

T h e u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n o f t h e Q A L Y e s ti m a t e s a s s o c i a t e d w i t h a g i v e n h e a l t h e f f e c t i s s i m i l a r

t o t h a t f o r d o l l a r b e n e f i t s

. T h a t i s , i t i s d e r i v e d f r o m t h e t w o u n d e r l y i n g u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n s

– t h e d i s t r i b u ti o n o f t h e c h a n g e i n i n c i d e n c e o f t h e e f f e c t ( n u m b e r o f c a s e s a v

o i d e d ) a n d t h e d i s t r i b u ti o n o f t h e Q A L Y s p e r c a s e a v

o i d e d

. T h e d e r i v a ti o n o f t h e u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n f o r i n c i d e n c e c h a n g e i s d e s c r i b e d a b o v e

. T h e d i s t r i b u ti o n s u s e d t o c h a r a c t e r i z e t h e u n c e r t a i n t y

s u r r o u n d i n g Q A L Y s a r e d e s c r i b e d i n d e t a i l i n t h e a p p e n d i x o n t h e E c o n o m i c V a l u e o f H e a l t h

E f f e c t s

. A s n o t e d i n t h a t A p p e n d i x , a v a r i e t y o f d i s t r i b u ti o n s h a v e b e e n u s e d t o c h a r a c t e r i z e t h e

u n c e r t a i n t y o f u n i t v a l u e s , i n c l u d i n g u n i f o r m , t r i a n g u l a r , n o r m a l

, a n d W e i b u l l

.

T o r e p r e s e n t t h e u n d e r l y i n g d i s t r i b u ti o n o f u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g u n i t v a l u e s , a 1 0 0

- p o i n t L a ti n
H y p e r c u b e i s g e n e r a t e d i n t h e s a m e w a y t h a t w a s d e s c r i b e d i n t h e p r e v i o u s s e c ti o n f o r t h e
d i s t r i b u ti o n o f β

. T h a t i s , t h e u n i t v a l u e d i s t r i b u ti o n i s r e p r e s e n t e d u s i n g t h e 0

. 5 t h

, 1

. 5 t h

, . . . , a n

d

9 9

. 5 t h p e r c e n ti l e v a l u e s o f i t s d i s t r i b u ti o n

.

A d i s t r i b u ti o n o f t h e u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g t h e Q A L Y s a s s o c i a t e d w i t h a g i v e n e n d p o i n t i s t h e n d e r i v e d f r o m L a ti n H y p e r c u b e v a l u e s g e n e r a t e d t o r e p r e s e n

t t h e c h a n g e i n i n c i d e n c e a n d t h e
L a ti n H y p e r c u b e v a l u e s g e n e r a t e d t o r e p r e s e n

t t h e Q A L Y d i s t r i b u ti o n

. T o d e r i v e t h i s n e w d i s t r i b u ti o n , e a c h o f t h e 1 0 0 Q A L Y w e i g h t s i s m u l ti p l i e d b y e a c h o f t

h e N i n c i d e n c e c h a n g e

v a l u e s

. T h e s e v a l u e s a r e s o r t e d l o w t o h i g h a n d b i n n e d d o w n t o a f i n a l d i s t r i b u ti o n o f Q A L Y

v a l u e s

.



### K

. 2 P o o l i n g

T h e r e i s o f t e n m o r e t h a n o n e s t u d y t h a t h a s e s ti m a t e d a h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n f o r a g i v e n

p o l l u t a n t

- h e a l t h e n d p o i n t c o m b i n a ti o n

. E a c h s t u d y p r o v i d e s a n e s ti m a t e o f t h e p o l l u t a n t

c o e f f i c i e n t

, β

, a l o n g w i t h a m e a s u r e o f t h e u n c e r t a i n t y o f t h e e s ti m a t e

. B e c a u s e u n c e r t a i n t yA p p e n d i x K : U n c e r t a i n t y & P o o l i n g

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 1 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s d e c r e a s e s a s s a m

p l e s i z e i n c r e a s e s , c o m b i n i n g d a t a s e t s i s e x p e c t e d t o y i e l d m o r e r e l i a b l e

e s ti m a t e s o f β

, a n d t h e r e f o r e m o r e r e l i a b l e e s ti m a t e s o f t h e i n c i d e n c e c h a n g e p r e d i c t e d u s i n g β

. C o m b i n i n g d a t a f r o m s e v e r a l c o m p a r a b l e s t u d i e s i n o r d e r t o a n a l y z e t h e m t o g e t h e r i s o f t e n

r e f e r r e d t o a s m e t a

- a n a l y s i s

.

F o r a n u m b e r o f r e a s o n s , i n c l u d i n g d a t a c o n f i d e n ti a l i t y , i t i s o f t e n i m p r a c ti c a l o r i m p o s s i b l e t o

c o m b i n e t h e o r i g i n a l d a t a s e t s

. C o m

b i n i n g t h e r e s u l t s o f s t u d i e s i n o r d e r t o p r o d

u c e b e t t e r

e s ti m a t e s o f β p r o v

i d e s a s e c o n d

- b e s t b u t s ti l l v a l u a b l e w a y t o s y n t h e s i z e i n f o r m a ti o n

. T h i s i s

r e f e r r e d t o a s p o o l i n g

. P o o l i n g β ’ s r e q u i r e s t h a t a l l o f t h e s t u d i e s c o n t r i b u ti n g e s ti m a t e s o f β u s e

t h e s a m e f u n c ti o n a l f o r m f o r t h e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n

. T h a t i s , t h e β ’ s m u s t b e m e a s u r i n g t h e

s a m e t h i n g

.

I t i s a l s o p o s s i b l e t o p o o l t h e s t u d y

- s p e c i f i c e s ti m a t e s o f i n c i d e n c e c h a n g e d e r i v e d f r o m t h e h e a l t h

i m p a c t f u n c ti o n s , i n s t e a d o f p o o l i n g t h e u n d e r l y i n g β ’ s t h e m s e l v e s

. F o r a v a r i e t y o f r e a s o n s , t h i s i s o f t e n p o s s i b l e w h e n i t i s n o t f e a s i b l e t o p o o l t h e u n d e r l y i n g β ’ s

. F o r e x a m p l e , i f o n e s t u d y i s l o g

- l i n e a r a n d a n o t h e r i s l i n e a r , w e c o u l d n o t p o o l t h e β ’ s b e c a u s e t h e y a r e n o t d i f f e r e n t e s ti m a t e s

o f a c o e f f i c i e n t i n t h e s a m e h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n , b u t a r e i n s t e a d e s ti m a t e s o f c o e f f i c i e n t s i n d i f f e r e n t h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s

. W e c a n , h o w e v e r , c a l c u l a t e t h e i n c i d e n c e c h a n g e p r e d i c t e d b y

e a c h h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n ( f o r a g i v e n c h a n g e i n p o l l u t a n t c o n c e n t r a ti o n a n d

, f o r t h e l o g

- l i n e a r f u n c ti o n , a g i v e n b a s e l i n e i n c i d e n c e r a t e )

, a n d p o o l t h e s e i n c i d e n c e c h a n g e s

. B e n M A P a l l o w s t h e

p o o l i n g o f i n c i d e n c e c h a n g e s p r e d i c t e d b y s e v e r a l s t u d i e s f o r t h e s a m e p o l l u t a n t

- h e a l t h e n d p o i n t

g r o u p c o m b i n a ti o n

. I t a l s o a l l o w s t h e p o o l i n g o f t h e c o r r e s p o n d i n g s t u d y

- s p e c i f i c e s ti m a t e s o f

m o n e t a r y b e n e f i t s

.

A s w i t h e s ti m a t e s b a s e d o n o n

l y a s i n g l e s t u d y , B e n M A P a l l o w s y o u t o c h a r a c t e r i z e t h e

u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g p o o l e d e s ti m a t e s o f i n c i d e n c e c h a n g e a n d / o r m o n e t a r y b e n e f i t

. T o d o

t h i s , B e n M A P p o o l s t h e s t u d y

- s p e c i f i c d i s t r i b u ti o n s o f i n c i d e n c e c h a n g e s ( o r m o n e t a r y b e n e f i t o r Q A L Y s ) t o d e r i v e a p o o l e d d i s t r i b u ti o n

. T h i s p o o l e d d i s t r i b u ti o n i n c o r p o r a t e s i n f o r m a ti o n f r o m

a l l t h e s t u d i e s u s e d i n t h e p o o l i n g p r o c e d u r e

.

K

. 2

. 1 W e i g h t s U s e d f o r P o o l i n g

T h e r e l a ti v e c o n t r i b u ti o n o f a n y o n e s t u d y i n t h e p o o l i n g p r o c e s s d e p e n

d s o n t h e w e i g h t a s s i g n e d

t o t h a t s t u d y

. A k e y c o m

p o n e n t o f t h e p o o l i n g p r o c e s s , t h e n , i s t h e d e t e r m i n a ti o n o f t h e w e i g h t

g i v e n t o e a c h s t u d y

. T h e r e a r e v a r i o u s m e t h o d s t h a t c a n b e u s e d t o a s s i g n w e i g h t s t o s t u d i e s

. B e l o w w e d i s c u s s t h e p o s s i b l e w e i g h ti n g s c h e m e s t h a t a r e a v a i l a b l e i n B e n M A P

.

K

. 2

. 1

. 1 S u b j e c t i v e W e i g h t s

B e n M A P a l l o w s y o u t h e o p ti o n o f s p e c i f y i n g t h e w e i g h t s t o b e u s e d

. S u p p o s e , f o r e x a m p l e , y o u

w a n t t o s i m p l y a v e r a g e a l l s t u d y

- s p e c i f i c r e s u l t s

. Y o u w o u l d t h e n a s s i g n a w e i g h t o f 1 / N t o e a c h

o f t h e N s t u d y

- s p e c i f i c d i s t r i b u ti o n s t h a t a r e t o b e p o o l

e d

. N o t e t h a t s u b j e c ti v e w e i g h t s a r e l i m i t e d t o t w o d e c i m a l p l a c e s , a n d a r e n o r m a l i z e d t o s u m t o o n e , i f t h e y d o n o t a l r e a d y s u m t o

o n e

.A p p e n d i x K : U n c e r t a i n t y & P o o l i n g

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 1 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s K

. 2

. 1

. 2 A u t o m a t i c a l l y G e n e r a t e d W e i g h t s

A s i m p l e a v e r a g e h a s t h e a d v a n t a g e o f s i m p l i c i t y b u t t h e d i s a d v a n t a g e o f n o t t a k i n g i n t o a c c o u n t

t h e u n c e r t a i n t y o f e a c h o f t h e e s ti m a t e s

. E s ti m a t e s w i t h g r e a t u n c e r t a i n t y s u r r o u n d i n g t h e m a r e

g i v e n t h e s a m e w e i g h t a s e s ti m a t e s w i t h v e r y l i t t l e u n c e r t a i n t y

. A c o m m o n m e t h o d f o r w e i g h ti n g

e s ti m a t e s i n v o l v e s u s i n g t h e i r v a r i a n c e s

. V a r i a n c e t a k e s i n t o a c c o u n t b o t h t h e c o n s i s t e n c y o f d a t a

a n d t h e s a m p l e s i z e u s e d t o o b t a i n t h e e s ti m a t e , t w o k e y f a c t o r s t h a t i n f l u e n c e t h e r e l i a b i l i t y o f

r e s u l t s

. B e n M A P h a s t w o m e t h o d s o f a u t o m a ti c a l l y g e n e r a ti n g p o o l i n g w e i g h t s u s i n g t h e

v a r i a n c e s o f t h e i n p u t d i s t r i b u ti o n s

- Fi x e d E f e c t s P o o l i n g a n d R a n d o m / Fi x e d E f e c t s P o o l i n g

.

T h e d i s c u s s i o n o f t h e s e t w o w e i g h ti n g s c h e m e s i s f i r s t p r e s e n t e d i n t e r m s o f p o o l i n g t h e p o l l u t a n t

c o e f f i c i e n t s ( t h e β ’ s )

, b e c a u s e t h a t m o s t c l o s e l y m a t c h e s t h e d i s c u s s i o n o f t h e m e t h o d f o r p o o l i n g

s t u d y r e s u l t s a s i t w a s o r i g i n a l l y p r e s e n t e d b y D e r S i m o n i a n a n d L a i r d

. W e t h e n g i v e a n o v e r v i e w

o f t h e a n a l o g o u s w e i g h ti n g p r o c e s s u s e d w i t h i n B e n M A P t o g e n e r a t e w e i g h t s f o r i n c i d e n c e

c h a n g e s r a t h e r t h a n β ’ s

.

K

. 2

. 1

. 3 F i x e d

- E f f e c t W e i g h t s

T h e f i x e d e f f e c t s m o d e l a s s u m e s t h a t t h e r e i s a s i n g l e t r u e c o n c e n t r a ti o n

- r e s p o n s e r e l a ti o n s h i p

a n d t h e r e f o r e a s i n g l e t r u e v a l u e f o r t h e p a r a m e t e r β t h a t a p p l i e s e v e r y w h e r e

. D i f f e r e n c e s a m o n g β ’ s r e p o r t e d b y d i f f e r e n t s t u d i e s a r e t h e r e f o r e s i m p l y t h e r e s u l t o f s a m p l i n g e r r o r

. T h a t i s , e a c h

r e p o r t e d β i s a n e s ti m a t e o f t h e s a m e u n d e r l y i n g p a r a m e t e r

. T h e c e r t a i n t y o f a n e s ti m a t e i s

r e f l e c t e d i n i t s v a r i a n c e ( t h e l a r g e r t h e v a r i a n c e , t h e l e s s c e r t a i n t h e e s ti m a t e )

. F i x e d e f f e c t s

p o o l i n g t h e r e f o r e w e i g h t s e a c h e s ti m a t e u n d e r c o n s i d e r a ti o n i n p r o p o r ti o n t o t h e i n v e r s e o f i t s

v a r i a n c e

.

S u p p o s e t h e r e a r e n s t u d i e s , w i t h t h e i t h s t u d y p r o v i d i n g a n e s t i m a t e β
i w i t h v a r i a n c e v i ( I = 1

, . . . ,

n )

. L e t

d e n o t e t h e s u m o f t h e i n v e r s e v a r i a n c e s

. T h e n t

h e w e i g h t

, w i , g i v e n t o t h e i t h e s t i m a t e , β
i , i s :

T h i s m e a n s t h a t e s ti m a t e s w i t h s m a l l v a r i a n c e s ( i

. e

. , e s ti m a t e s w i t h r e l a ti v e l y l i t t l e u n c e r t a i n t y

s u r r o u n d i n g t h e m ) r e c e i v e l a r g e w e i g h t s , a n d t h o s e w i t h l a r g e v a r i a n c e s r e c e i v e s m a l l w e i g h t s

.

T h e e s ti m a t e p r o d u c e d b y p o o l i n g b a s e d o n a f i x e d e f f e c t s m o d e l

, t h e n , i s j u s t a w e i g h t e d

a v e r a g e o f t h e e s ti m a t e s f r o m t h e s t u d i e s b e i n g c o n s i d e r e d

, w i t h t h e w e i g h t s a s d e f i n e d a b o v e

.A p p e n d i x K : U n c e r t a i n t y & P o o l i n g

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 1 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T h a t i s :

T h e v a r i a n c e a s s o c i a t e d w i t h t h i s p o o l e d e s ti m a t e i s t h e i n v e r s e o f t h e s u m o f t h e i n v e r s e

v a r i a n c e s :

T a b l e K

- 1 s h o w s t h e r e l e v a n t c a l c u l a ti o n s f o r t h i s p o o l i n g f o r t h r e e s a m p l e s t u d i e s

.

T a b l e K

- 1

. E x a m p l e o f F i x e d E f

f e c t s M o d e l C a l c u

l a t i o n s

S t u d y β i v i 1 / v i w i w i * β i

1 0

. 7 5 0

. 1 2 2 5 8

. 1 6 0

. 0 1 6 0

. 0 1 2

2 1

. 2 5 0

. 0 0 2 5 4 0 0 0

. 7 8 7 0

. 9 8 4

3 1

. 0 0 0

. 0 1 0 0 1 0 0 0

. 1 9 7 0

. 1 9 7

S u m ? = 5 0 8

. 1 6 ? = 1

. 0 0 0 ? = 1

. 1 9 3

T h e s u m o f w e i g h t e d c o n t r i b u ti o n s i n t h e l a s t c o l u m n i s t h e p o o l e d e s ti m a t e o f β b a s e d o n t

h e f i x e d e f f e c t s m o d e l

. T h i s e s ti m a t e ( 1

. 1 9 3 ) i s c o n s i d e r a b l y c l o s e r t o t h e e s ti m a t e f r o m s t u d y 2 ( 1

. 2 5 ) t h a n i s t h e e s ti m a t e ( 1

. 0 ) t h a t s i m p l y a v e r a g e s t h e s t u d y e s ti m a t e s

. T h i s r e f l e c t s t h e f a c t

t h a t t h e e s ti m a t e f r o m s t u d y 2 h a s a m u c h s m a l l e r v a r i a n c e t h a n t h e e s ti m a t e s f r o m t h e o t h e r t w o

s t u d i e s a n d i s t h e r e f o r e m o r e h e a v i l y w e i g h t e d i n t h e p o o l i n g

.

T h e v a r i a n c e o f t h e p o o l e d e s ti m a t e , v f e , i s t h e i n v e r s e o f t h e s u m o f t h e v a r i a n c e s , o r 0

. 0 0 1 9 7

. ( T h e s u m s o f t h e β
i a n d v i a r e n o t s h o w n , s i n c e t h e y a r e o f n o i m p o r t a n c e

. T h e s u m o f t h e 1 / v i i s S

, u s e d t o c a l c u l a t e t h e w e i g h t s

. T h e s u m o f t h e w e i g h t s , w i , i = 1

, . . . , n , i s 1

. 0

, a s e x p e c t e d

. )

K

. 2

. 1

. 4 R a n d o m

- / F i x e d

- E f f e c t W e i g h t s

A n a l t e r n a t i v e t o t h e f i x e d e f f e c t s m o d e l i s t h e r a n d o m e f f e c t s m o d e l

, w h i c h a l l o w s t h e p o s s i b i l i t y
t h a t t h e e s t i m a t e s β
i f r o m t h e d i f f e r e n t s t u d i e s m a y i n f a c t b e e s t i m a t e s o f d i f f e r e n t p a r a m e t e r s ,

r a t h e r t h a n j u s t d i f f e r e n t e s t i m a t e s o f a s i n g l e u n d e r l y i n g p a r a m e t e r

. I n s t u d i e s o f t h e e f f e c t s o f

P M 1 0 o n m o r t a l i t y , f o r e x a m p l e , i f t h e c o m p o s i t i o n o f P M 1 0 v a r i

e s a m o n g s t u d y l o c a t i o n s t h e

u n d e r l y i n g r e l a t i o n s h i p b e t w e e n m o r t a l i t y a n d P M 1 0 m

a y b e d i f f e r e n t f r o m o n e s t u d y l o c a t i o n t oA p p e n d i x K : U n c e r t a i n t y & P o o l i n g

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 2 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a n o t h e r

. F o r e x a m

p l e , f i n e p a r t i c l e s m a k e u p a g r e a t e r f r a c t i o n o f P M 1 0 i n P h i l a d e l p h i a t h a n i n E l

P a s o

. I f f i n e p a r t i c l e s a r e d i s p r o p o r t i o n a t e l y r e s p o n s i b l e f o r m o r t a l i t y r e l a t i v e t o c o a r s e p a r t i

c l e s , t h e n o n e w o u l d e x p e c t t h e t r u e v a l u e o f β i n P h i l a d e l p h i a t o b e g r e a t e r t h a n t h e t r u e v a l u e o f β i n E l

P a s o

. T h i s w o u l d v i o l a t e t h e a s s u m p t i o n o f t h e f i x e d e f f e c t s m o d e l

.

T h e f o l l o w i n g p r o c e d u r e c a n t e s t w h e t

h e r i t i s a p p r o p r i a t e t o b a s e t h e p o o l i n g o n t h e r a n d o m

e f f e c t s m o d e l ( v s

. t h e f i x e d e f f e c t s m o d e l ) :

A t e s t s t a t i s t i c , Q

w , t h e w e i g h t e d s u m o f s q u a r e d d i f f e r e n c e s o f t h e s e p a r a t e s t

u d y e s t i m a t e s f r o m

t h e p o o l e d e s t i m a t e b a s e d o n t

h e f i x e d e f f e c t s m o d e l

, i s c a l c u l a t e d a s :

U n d e r t h e n u l l h y p o t h e s i s t h a t t h e r e i s a s i n g l e u n d e r l y i n g p a r a m e t e r , β

, o f w h i

c h a l l t h e β
i ’ s a r e

e s t i m a t e s , Q

w h a s a c h i

- s q u a r e d d i s t r i b u t i o n w i t h n

- 1 d e g r e e s o f f r e e d o m

. ( R e c a l l t h a t n i s t h e

n u m b e r o f s t u d i e s i n t h e m e t a

- a n a l y s i s

. ) I f Q

w i s g r e a t e r t h a n t h e c r i t i c a l v a l u e c o r r e s p o n d

i n g t o

t h e d e s i r e d c o n f i d e n c e l e v e l

, t h e n u l l h y p o t h e s i s i s r e j e c t e d

. T h a t i

s , i n t h i s c a s e t h e e v i d e n c e d o e s

n o t s u p p o r t t h e f i x e d e f f e c t s m o d e l

, a n d t h e r a n d o m e f f e c t s m o d e l i s a s s u m e d

, a l l o w i n g t h e

p o s s i b i l i t y t h a t e a c h s t u d y i s e s t i m a t i n g a d i f f e r e n t β

. ( B e n M A P u s e s a f

i v e p e r c e n t o n e

- t a i l e d

t e s t )

.

T h e w e i g h t s u s e d i n a p o o l i n g b a s e d o n t h e r a n d o m e f f e c t s m o d e l m u s t t a k e i n t o a c c o u n t n o t o n l y
t h e w i t h i n

- s t u d y v a r i a n c e s ( u s e d i n a m e t a

- a n a l y s i s b a s e d o n t h e f i x e d e f f e c t s m o d e l ) b u t t h e b e t w e e n

- s t u d y v a r i a n c e a s w e l l

. T h e s e w e i g h t s a r e c a l c u l a t e d a s f o l l o w s :

U s i n g Q

w , t h e b e t w e e n

- s t u d y v a r i a n c e , η 2

, i s :

I t c a n b e s h o w n t

h a t t h e d e n o m i n a t o r i s a l w a y s p o s i t i v e

. T h e r e f o r e , i f t h e n u m e r a t o r i s n e g a t i v e ( i

.

e

. , i f Q

w < n

- 1 )

, t h e n η 2 i s a n e g a t i v e n u m b e r , a n d i t i s n o t p o s s i b l e t o c a l c u l a t e a r a n d o m e f f e c t s

e s t i m a t e

. I n t h i s c a s e , h o w e v e r , t

h e s m a l l v a l u e o f Q

w w o u

l d p r e s u m a b l y h a v e l e d t o a c c e p t i n g t h e

n u l l h y p o t h e s i s d e s c r i b e d a b o v e , a n d t

h e m e t a

- a n a l y s i s w o u l d b e b a s e d o n t

h e f i x e d e f f e c t s m o d e l

. T h e r e m a i n i n g d i s c u s s i o n t h e r e f o r e a s s u m e s t h a t η 2 i s p o s i t i v e

.

G i v e n a v a l u e f o r η 2

, t h e r a n d o m e f f e c t s e s t i m a t e i s c a l c u l a t e d i n a l m o s t t h e s a m e w a y a s t h e f i x e d

e f f e c t s e s t i m a t e

. H o w e v e r , t

h e w e i g h t s n o w i n c o r p o r a t e b o t h t h e w i t h i n

- s t u d y v a r i a n c e ( v i ) a n d

t h e b e t w e e n

- s t u d y v a r i a n c e ( η 2 )

. W h e r e a s t

h e w e i g h t s i m p l i e d b y t h e f i x e d e f f e c t s m o d e l u s e d

o n l y v i , t h e w i t h i n

- s t u d y v a r i a n c e , t h e w e i g h t s i m p l i e d b y t h e r a n d o m e f f e c t s m o d e l u s e v i + η 2

.A p p e n d i x K : U n c e r t a i n t y & P o o l i n g

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 2 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s L e t v i * = v i + η 2

. T h e n :

T h e e s ti m a t e p r o d u c e d b y p o o l i n g b a s e d o n t h e r a n d o m e f f e c t s m o d e l

, t h e n , i s j u s t a w e i g h t e d

a v e r a g e o f t h e e s ti m a t e s f r o m t h e s t u d i e s b e i n g c o n s i d e r e d

, w i t h t h e w e i g h t s a s d e f i n e d a b o v e

. T h a t i s :

T h e v a r i a n c e a s s o c i a t e d w i t h t h i s r a n d o m e f f e c t s p o o l e d e s ti m a t e i s , a s i t w a s f o r t h e f i x e d e f f e c t s

p o o l e d e s ti m a t e , t h e i n v e r s e o f t h e s u m o f t h e i n v e r s e v a r i a n c e s :

T h e w e i g h t i n g s c h e m e u s e d i n a p o o l i n g b a s e d o n t h e r a n d o m e f f e c t s m o d e l i s b a s i c a l l y t h e s a m e a s

t h a t u s e d i f a f i x e d e f f e c t s m o d e l i s a s s u m e d

, b u t t h e v a r i a n c e s u s e d i n t h e c a l c u l a t i o n s a r e d i f f e r e n t

. T h i s i s b e c a u s e a f i x e d e f f e c t s m o d e l a s s u m e s t h a t t h e v a r i a b i l i t y a m o n g t h e e s t i m a t e s f r o m d i f f e r e n t s t u d i e s i s d u e o n l y t o s a m p l i n g e r r o r ( i

. e

. , e a c h s t

u d y i s t h o u g h t o f a s r e p r e s e n

t i n g j u s t

a n o t h e r s a m p l e f r o m t h e s a m e u n d e r l y i n g p o p u l a t i o n )

, w h i l e t h e r a n d o m e f f e c t s m o d e l a s s u m e s t h a t

t h e r e i s n o t o n l y s a m p l i n g e r r o r a s s o c i

a t e d w i t h e a c h s t u d y , b u t t h a t t h e r e i s a l s o b e t w e e n

- s t u d y

v a r i a b i l i t y

- - e a c h s t u d y i s e s t i m a t i n g a d i f f e r e n t u n d e r l y i n g β

. T h e r e f o r e , t h e s u m o f t h e w i t h i n

s t u d y v a r i a n c e a n d t h e b e t w e e n

- s t u d y v a r i a n c e y i e l d s a n o v e r a l l v a r i a n c e e s t i m a t e

.

F i x e d E f f e c t s a n d R a n d o m / F i x e d E f

f e c t s W e i g h t i n g t o P o o l I n c i d e n c e C h a n g e
D i s t r i b u t i o n s a n d D o l l a r B e n e f

i t D i s t r i b u t i o n s

W e i g h t s c a n b e d e r i v e d f o r p o o l i n g i n c i d e n c e c h a n g e s p r e d i c t e d b y d i f f e r e n t s t u d i e s , u s i n g e i t h e r

t h e f i x e d e f f e c t s o r t h e f i x e d / r a n d o m e f f e c t s m o d e l

, i n a w a y t h a t i s a n a l o g o u s t o t h e d e r i v a ti o n

o f w e i g h t s f o r p o o l i n g t h e β ’ s i n t h e C

- R f u n c ti o n s

. A s d e s c r i b e d a b o v e , B e n M A P g e n e r a t e s a
L a ti n H y p e r c u b e r e p r e s e n t a ti o n o f t h e d i s t r i b u ti o n o f i n c i d e n c e c h a n g e c o r r e s p o n d i n g t o e a c h

h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s e l e c t e d

. T h e m e a n s o f t h o s e s t u d y

- s p e c i f i c L a ti n H y p e r c u b e d i s t r i b u ti o n sA p p e n d i x K : U n c e r t a i n t y & P o o l i n g

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 2 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s o f i n c i d e n c e c h a n g e a r e u s e d i n e x a c t l y t h e s a m e w a y a s t h e r e p o r t e d β ’ s a r e u s e d i n t h e

c a l c u l a ti o n o f f i x e d e f f e c t s a n d r a n d o m e f f e c t s w e i g h t s d e s c r i b e d a b o v e

. T h e v a r i a n c e s o f

i n c i d e n c e c h a n g e a r e u s e d i n t h e s a m e w a y a s t h e v a r i a n c e s o f t h e β ’ s

. T h e f o r m u l a s a b o v e f o r

c a l c u l a ti n g f i x e d e f f e c t s w e i g h t s , f o r t e s ti n g t h e f i x e d e f f e c t s h y p o t h e s i s , a n d f o r c a l c u l a ti n g

r a n d o m e f f e c t s w e i g h t s c a n a l l b e u s e d b y s u b s ti t u ti n g t h e m e a n i n c i d e n c e c h a n g e f o r t h e i t h

h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n f o r β i a n d t h e v a r i a n c e o f i n c i d e n c e c h a n g e f o r t h e i t h h e a l t h i m p a c t

f u n c ti o n f o r v i .

S i m i l a r l y , w e i g h t s c a n b e d e r i v e d f o r d o l l a r b e n e f i t d i s t r i b u ti o n s

. A s d e s c r i b e d a b o v e , B e n M A P

g e n e r a t e s a L a ti n H y p e r c u b e r e p r e s e n t a ti o n o f t h e d i s t r i b u ti o n o f d o l l a r b e n e f i t s

. T h e m e a n s o f

t h o s e L a ti n H y p e r c u b e d i s t r i b u ti o n s a r e u s e d i n e x a c t l y t h e s a m e w a y a s t h e r e p o r t e d β ’ s a r e

u s e d i n t h e c a l c u l a ti o n o f f i x e d e f f e c t s a n d r a n d o m e f f e c t s w e i g h t s d e s c r i b e d a b o v e

. T h e

v a r i a n c e s o f d o l l a r b e n e f i t s a r e u s e d i n t h e s a m e w a y a s t h e v a r i a n c e s o f t h e β ’ s

. T h e f o r m u l a s

a b o v e f o r c a l c u l a ti n g f i x e d e f f e c t s w e i g h t s , f o r t e s ti n g t h e f i x e d e f f e c t s h y p o t h e s i s , a n d f o r

c a l c u l a ti n g r a n d o m e f f e c t s w e i g h t s c a n a l l b e u s e d b y s u b s ti t u ti n g t h e m e a n d o l l a r b e n e f i t c h a n g e f o r t h e i t h v a l u a ti o n f o r β i a n d t h e v a r i a n c e o f d o l l a r b e n e f i t s f o r t h e i t h v a l u a ti o n f o r v i .

B e n M A P a l w a y s d e r i v e s F i x e d E f f e c t s a n d R a n d o m / F i x e d E f f e c t s w e i g h t s u s i n g n a ti o n a l l y

a g g r e g a t e d r e s u l t s , a n d u s e s t h o s e w e i g h t s f o r p o o l i n g a t e a c h g r i d c e l l ( o r c o u n t y , e t c

. i f y o u

c h o o s e t o a g g r e g a t e r e s u l t s p r i o r t o p o o l i n g )

. T h i s i s d o n e b e c a u s e B e n M A P d o e s n o t i n c l u d e

a n y r e g i o n a l l y b a s e d u n c e r t a i n t y

– t h a t i s , a l l u n c e r t a i n t y i s a t t h e n a ti o n a l l e v e l i n B e n M A P

, a n d

a l l r e g i o n a l d i f f e r e n c e s ( p o p u l a ti o n , f o r e x a m p l e ) a r e t r e a t e d a s c e r t a i n

.

K

. 2

. 2 M e c h a n

i c s o f P o o l i n g i n B e n

M A P

O n c e w e i g h t s a r e g e n e r a t e d f o r e a c h i n p u t d i s t r i b u ti o n , B e n M A P h a s t h r e e o p ti o n s f o r u s i n g

t h e s e w e i g h t s t o c o m b i n e t h e i n p u t d i s t r i b u ti o n s i n t o a s i n g l e n e w d i s t r i b u ti o n

. T h e s e o p ti o n s a r e

r e f e r r e d t o a s A d v a n c e d P o o l i n g M e t h o d s

.

R o u n d W e i g h t s t o T w o D i g i t s

T h i s i s B e n M A P ’ s d e f a u l t A d v a n c e d P o o l i n g M e t h o d

, a n d i s a l w a y s t h e m e t h o d u s e d w h e n S u b j e c ti v e W e i g h t s a r e u s e d

. T h e f i r s t s t e p i s c o n v e r ti n g t h e w e i g h t s t o t w o d i g i t i n t e g e r s b y

m u l ti p l y i n g t h e m b y 1 0 0 a n d r o u n d i n g t o t h e n e a r e s t i n t e g e r

. I f a l l t h e i n t e g r a l w e i g h t s t h u s

g e n e r a t e d a r e d i v i s i b l e b y t h e s m a l l e s t w e i g h t

, t h e y a r e e a c h d i v i d e d b y t h a t s m a l l e s t w e i g h t

. F o r

e x a m p l e , i f t h e o r i g i n a l w e i g h t s w e r e 0

. 1

, 0

. 2

, 0

. 3

, a n

d 0

. 4

, t h e r e s u l ti n g i n t e g r a l w e i g h t s w o u l d

b e 1 0 / 1 0

, 2 0 / 1 0

, 3 0 / 1 0

, a n

d 4 0 / 1 0 ( o r 1

, 2

, 3

, a n

d 4 )

.

B e n M A P t h e n c r e a t e s a n e w d i s t r i b u ti o n b y s a m p l i n g e a c h e n ti r e i n p u t d i s t r i b u ti o n a c c o r d i n g t o i t s w e i g h t

. T h a t i s , i n t h e a b o v e e x a m p l e t h e f i r s t d i s t r i b u ti o n w o u l d b e s a m p l e d o n c e , t h e s e c o n d

d i s t r i b u ti o n t w i c e , a n d s o f o r t h

. T h e a d v a n t a g e o f s a m p l i n g w h o l e d i s t r i b u ti o n s i s t h a t i t p r e s e r v e s

t h e c h a r a c t e r i s ti c s ( i

. e

. , t h e m o m e n t s

- t h e m e a n , t h e v a r i a n c e , e t c

. ) o f t h e u n d e r l y i n g d i s t r i b u ti o n s

. A s s u m i n g n l a ti n h y p e r c u b e p o i n t s , t h e r e s u l ti n g d i s t r i b u ti o n w i l l c o n t a i n a m a x i m u m o f 1 0 0 * n

v a l u e s , w h i c h a r e t h e n s o r t e d l o w t o h i g h a n d b i n n e d d o w n t o n v a l u e s , w h i c h w i l l r e p r e s e n t t h e

n e w , p o o l e d d i s t r i b u ti o n

.A p p e n d i x K : U n c e r t a i n t y & P o o l i n g

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 2 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s R o u n d W e i g h t s t o T h r e e D i g i t s

T h i s A d v a n c e d P o o l i n g M e t h o d i s e s s e n ti a l l y t h e s a m e a s r o u n d i n g w e i g h t s t o t w o d i g i t s , e x c e p t

t h a t t h e w e i g h t s a r e c o n v e r t e d t o t h r e e d i g i t i n t e g e r s , a n d s o f o r t h

. T h a t i s , t h e w e i g h t s a r e

m u l ti p l i e d b y 1 0 0 0 a n

d r o u n d e d t o t h e n e a r e s t i n t e g e r

. A g a i n , i f a l l t h e i n t e g r a l w e i g h t s t h u s

g e n e r a t e d a r e d i v i s i b l e b y t h e s m a l l e s t w e i g h t

, t h e y a r e e a c h d i v i d e d b y t h a t s m a l l e s t w e i g h t

. A s s u m i n g n L a ti n H y p e r c u b e p o i n t s , t h e r e s u l ti n g d i s t r i b u ti o n w i t h t h i s A d v a n c e d P o o l i n g
M e t h o d c a n c o n t a i n a m a x i m u m o f 1 0 0 0 * n v

a l u e s , w h i c h a r e s o r t e d l o w t o h i g h a n d b i n n e d

d o w n t o n v a l u e s , w h i c h r e p r e s e n t t h e n e w , p o o l e d d i s t r i b u ti o n

.

E x a c t W e i g h t s f o r M o n t e C a r l o

T h i s A d v a n c e d P o o l i n g M e t h o d u s e s a M o n t e C a r l o m e t h o d t o c o m b i n e t h e i n p u t d i s t r i b u ti o n s

. U s i n g t h i s m e t h o d

, o n e a c h o f m

a n y i t e r a ti o n s , ( 1 ) a n i n p u t d i s t r i b u ti o n i s s e l e c t e d ( w i t h t h e

p r o b a b i l i t y o f s e l e c ti o n e q u a l t o t h e w e i g h t a s s i g n e d t o t h e d i s t r i b u ti o n )

, a n d ( 2 ) a v a l u e i s

r a n d o m l y d r a w n f r o m t h a t d i s t r i b u ti o n

. V a l u e s c h o s e n i n t h i s w a y a r e p l a c e d i n t o a t e m p o r a r y

p o o l e d d i s t r i b u ti o n , w h i c h w i l l h a v e o n e p o i n t p e r i t e r a ti o n o f t h e M o n t e C a r l o m e t h o d

. T h e

n u m b e r o f i t e r a ti o n s i s s p e c i f i e d b y t h e u s e r , a n d d e f a u l t s t o 5

, 0 0 0

. A f

t e r t h e t e m p o r a r y d i s t r i b u ti o n i s f u l l y g e n e r a t e d

, i t i s s o r t e d l o w t o h i g h a n d b i n n e d d o w n t o n v a l u e s ( w h e r e n i s t h e

n u m b e r o f L a ti n H y p e r c u b e P o i n t s c h o s e n f o r t h e a n a l y s i s )

.

K

. 2

. 3 S u m m i n g D i s t r i b u t i o n s

S o m e ti m e s r a t h e r t h a n p o o l i n g d i s t r i b u ti o n s w e w a n t t o a d d t h e m

. F o r e x a m p l e , s o m e s t u d i e s h a v e e s ti m a t e d a h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n f o r h o s p i t a l a d m i s s i o n s f o r C O P D a n d a n o t h e r h e a l t h

i m p a c t f u n c ti o n f o r h o s p i t a l a d m i s s i o n s f o r p n e u m o n i a

. F r o m e a c h o f t

h e s e h e a l t h i m p a c t
f u n c ti o n s , B e n M A P c a n d e r i v e t h e c o r r e s p o n d i n g d i s t r i b u ti o n s f o r i n c i d e n c e c h a n g e

. H o s p i t a l

a d m i s s i o n s f o r C O P D a n d p n e u m o n i a a r e t w o o f t h e m o s t i m p o r t a n t c o m p o n e n t s o f r e s p i r a t o r y h o s p i t a l a d m i s s i o n s , a n d w e m a y w a n t t o e s ti m a t e t h e n u m b e r o f c a s e s o f “

r e s p i r a t o r y h o s p i t a l

a d m i s s i o n s , ” a s c h a r a c t e r i z e d b y b e i n g e i t h e r C O P D o r p n

e u m o n i a

. T o d o t h i s w e w o u l d a d d

t h e t w o d i s t r i b u ti o n s

.

S u m m i n g a c r o s s d i s t r i b u ti o n s c a n b e d o n e i n o n e o f t w o w a y s : W e c a n a s s u

m e t h e t w o d i s t r i b u ti o n s a r e i n d e p e n d e n t o f e a c h o t h e r o r d e p e n d e n t

. W h i c h i s t h e m o r e r e a s o n a b l e

a s s u m p ti o n d e p e n d s o n t h e p a r ti c u l a r s o f t h e d i s t r i b u ti o n s b e i n g s u m m e d

.

A s s u m i n g I n d e p e n d e n c e

T h i s i s t h e S u m ( I n d e p e n d e n t ) P o o l i n g M e t h o d

. T o s u m t w o d i s t r i b u ti o n s t h a t a r e i n d e p e n d e n t

,

o n e a c h o f m a n y i t e r a ti o n s o f a M o n t e C a r l o p r o c e d u r e , B e n M A P ( 1 ) r a n d o m l y s e l e c t s a v a l u e f r o m t h e f i r s t i n p u t d i s t r i b u ti o n , ( 2 ) r a n d o m l y s e l e c t s a v a l u e f r o m t h e s e c o n d i n p u t d i s t r i b u ti o n ,

a n d ( 3 ) a d d s t h e t w o v a l u e s t o g e t h e r

. T o s u m N d i s t r i b u ti o n s t h a t a r e i n d e p e n d e n t

, B e n M A P

f o l l o w s a n a n a l o g o u s p r o c e d u r e i n w h i c h

, o n e a c h i t e r a ti o n i t m a k e s a r a n d o m s e l e c ti o n f r o m

e a c h o f t h e i n p u t d i s t r i b u ti o n s a n d t h e n a d d s t h e r e s u l t s t o g e t h e r

. W h e n t h e M o n t e C a r l o

p r o c e d u r e i s c o m p l e t e d

, a l l s u c h g e n e r a t e d r e s u l t s a r e s o r t e d l o w t o h i g h a n d b i n n e d d o w n t o t h eA p p e n d i x K : U n c e r t a i n t y & P o o l i n g

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 2 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a p p r o p r i a t e n u m b e r o f l a ti n h y p e r c u b e p o i n t s

. T h e n u m b e r o f i t e r a ti o n s i s d e t e r m i n e d b y t h e
M o n t e C a r l o I t e r a ti o n s s e t ti n g

.

A s s u m i n g D e p e n d e n c e

T h i s i s t h e S u m ( D e p e n d e n t ) P o o l i n g M e t h o d

. R e c a l l t h a t t h e u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n s i n
B e n M A P a r e l a ti n h y p e r c u b e r e p r e s e n t a ti o n s , c o n s i s ti n g o f N p e r c e n ti l e p o i n t s

. T o s u m t w o d i s t r i b u ti o n s a s s u m e d t o b e d e p e n

d e n t

, B e n M A P s i m p l y g e n e r a t e s a n e w N p o i n t l a ti n h y p e r c u b e

w h e r e e a c h p o i n t i s t h e s u m o f t h e c o r r e s p o n d i n g p o i n t s f r o m t h e i n p u t l a ti n h y p e r c u b e s

. T h a t i s , t h e f i r s t p o i n t i n t h e n e w l a ti n h y p e r c u b e i s t h e s u m o f t h e f i r s t p o i n t s i n t h e t w o i n p u t l a ti n h y p e r c u b e s , a n d s o f o r t h

. T o s u m n d i s t r i b u ti o n s t h a t a r e a s s u m e d t o b e d e p e n

d e n t

, B e n M A P

f o l l o w s a n a n a l o g o u s p r o c e d u r e i n w h i c h e a c h p o i n t i n t h e n e w l a ti n h y p e r c u b e i s t h e s u m o f t h e

c o r r e s p o n d i n g p o i n t s f r o m e a c h o f t h e i n p u t l a ti n h y p e r c u b e s

.

K

. 2

. 4 S u b t r a c t i n g D i s t r i b u t i o n s

I n s o m e c a s e s , y o u m a y w a n t t o s u b t r a c t o n e o r m o r e d i s t r i b u ti o n ( s ) f r o m a n o t h e r

. F o r e x a m p l e ,

o n e s t u d y m a y h a v e e s ti m a t e d a h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n f o r m i n o r r e s t r i c t e d a c ti v i t y d a y s ( M R A D s )

, a n d a n o t h e r s t u d y m a y h a v e e s ti m a t e d a h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n f o r a s t h m a “ e p i s o d e s

. ”

Y o u m a y w a n t t o s u b t r a c t t h e c h a n g e i n i n c i d e n c e o f a s t h m a e p i s o d e s f r o m t h e c h a n g e i n i n c i d e n c e f r o m M R A D s b e f o r e e s ti m a ti n g t h e m o n e t a r y v a l u e o f t h e M R A D s , s o t h a t t h e

m o n e t a r y v a l u e o f a s t h m a e p i s o d e s a v o i d e d w i l l n o t b e i n c l u d e d

.

S u b t r a c ti n g a c r o s s d i s t r i b u ti o n s c a n b e d o n e i n o n e o f t w o w a y s : w e c a n a s s u

m e t h e t w o d i s t r i b u ti o n s a r e i n d e p e n d e n t o f e a c h o t h e r o r d e p e n d e n t

. W h i c h i s t h e m o r e r e a s o n a b l e

a s s u m p ti o n d e p e n d s o n t h e p a r ti c u l a r s o f t h e d i s t r i b u ti o n s b e i n g s u b t r a c t e d

.

A s s u m i n g I n d e p e n d e n c e

T h i s i s t h e S u b t r a c ti o n ( I n d e p e n d e n t ) P o o l i n g M e t h o d

. T o s u b t r a c t o n e d i s t r i b u ti o n f r o m

a n o t h e r , a s s u m i n g i n d e p e n d e n c e , o n e a c h o f m

a n y i t e r a ti o n s o f a M o n t e C a r l o p r o c e d u r e , B e n M A P ( 1 ) r a n d o m l y s e l e c t s a v a l u e f r o m t h e f i r s t i n p u t d i s t r i b u ti o n , ( 2 ) r a n d o m l y s e l e c t s a

v a l u e f r o m t h e s e c o n d i n p u t d i s t r i b u ti o n , a n d ( 3 ) s u b t r a c t s t h e s e c o n d v a l u e f r o m t h e f i r s t

. T o

s u b t r a c t N d i s t r i b u ti o n s f r o m a n o t h e r d i s t r i b u ti o n , a s s u m i n g i n d e p e n d e n c e , B e n M A P f o l l o w s a n

a n a l o g o u s p r o c e d u r e i n w h i c h

, o n e a c h i t e r a ti o n i t m a k e s a r a n d o m s e l e c ti o n f r o m e a c h o f t h e i n p u t d i s t r i b u ti o n s a n d t h e n s u b t r a c t s t h e s e c o n d t h r o u g h t h e N t h f r o m t h e f i r s t

. W h e n t h e M o n t e C a r l o p r o c e d u r e i s c o m p l e t e d

, a l l s u c h g e n e r a t e d r e s u l t s a r e s o r t e d l o w t o h i g h a n d b i n n e d d o w n

t o t h e a p p r o p r i a t e n u m b e r o f L a ti n H y p e r c u b e p o i n t s

. T h e n u m b e r o f i t e r a ti o n s i s d e t e r m i n e d b y

t h e M o n t e C a r l o I t e r a ti o n s s e t ti n g

.

A s s u m i n g D e p e n d e n c e

T h i s i s t h e S u b t r a c ti o n ( D e p e n d e n t ) P o o l i n g M e t h o d ( s e e C h a p t e r 6 f o r d e t a i l s )

. R e c a l l t h a t t h e

u n c e r t a i n t y d i s t r i b u ti o n s i n B e n M A P a r e L a ti n H y p e r c u b e r e p r e s e n t a ti o n s , c o n s i s ti n g o f N

p e r c e n ti l e p o i n t s

. T o s u b t r a c t o n e d i s t r i b u ti o n f r o m a n o t h e r , a s s u m i n g t h e m t o b e d e p e n

d e n t

, B e n M A P s i m p l y g e n e r a t e s a n e w N p o i n t L a ti n H y p e r c u b e w h e r e e a c h p o i n t i s t h e r e s u l t o fA p p e n d i x K : U n c e r t a i n t y & P o o l i n g

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 2 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s s u b t r a c ti n g t h e c o r r e s p o n d i n g p o i n t o f t h e s e c o n d i n p u t L a ti n H y p e r c u b e f r o m t h e c o r r e s p o n d i n g

p o i n t o f t h e f i r s t i n p u t L a ti n H y p e r c u b e

. T h a t i s , t h e f i r s t p o i n t i n t h e n e w L a ti n H y p e r c u b e i s t h e

r e s u l t o f s u b t r a c ti n g t h e f i r s t p o i n t i n t h e s e c o n d L a ti n H y p e r c u b e f r o m t h e f i r s t p o i n t o f t h e f i r s t

L a ti n H y p e r c u b e , a n d s o f o r t h

. T o s u b t r a c t n d i s t r i b u ti o n s f r o m a n o t h e r d i s t r i b u ti o n , a s s u m i n g d e p e n d e n c e , B e n M A P f o l l o w s a n a n a l o g o u s p r o c e d u r e i n w h i c h e a c h p o i n t i n t h e n e w L a ti n
H y p e r c u b e i s t h e r e s u l t o f s u b t r a c ti n g t h e c o r r e s p o n d i n g p o i n t s o f t h e s e c o n d t h r o u g h t h e N t h

i n p u t L a ti n H y p e r c u b e s f r o m t h e c o r r e s p o n d i n g p o i n t o f t h e f i r s t

.A p p e n d i x L : C o m m a n d L i n e B e n M A P

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 2 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

# A p p e n d i x L : C o m m a n d L i n e B e n M A P

T h e c o m m a n d l i n e v e r s i o n o f B e n M A P i s c a p a b l e o f p e r f o r m i n g a l l o f t h e f u n c ti o n s o f t h e G U I

b a s e d v e r s i o n

. I t i s m o s t u s e f u l f o r l a r g e , c o m p l e x a n a l y s e s t h a t r e q u i r e g e n e r a ti o n o f a s u b s t a n ti a l

n u m b e r o f f i l e s

. T h i s a p p e n d i x d e s c r i b e s t h e s y n t a x a n d u s e o f t h e c o m m a n d l i n e v e r s i o n

.



### L

. 1 O v e r v i e w

T h e o v e r a l l f o r m a t o f t h e f i l e i s a v a r i a b l e d e f i n i ti o n s s e c ti o n f o l l o w e d b y a c o m

m a n d s s e c ti o n

.

C o m m e n t s t a t e m e n t s a r e s u p p o r t e d a t a n y p o i n t i n t h e f i l e

. L i n e s b e g i n n i n g w i t h a p o u n d

c h a r a c t e r ( # ) a r e c o n

s i d e r e d c o m m e n t l i n e s a n d w i l l b e i g n o r e d d u r i n g f i l e p a r s i n g

.

A d d i ti o n a l l y , L O A D < f i l e n a m e > s t a t e m e n t s a r e s u p p o r t e d a t a n y p o i n t i n t h e f i l e

. T h e s e w o r k a s

s t r i n g r e p l a c e m e n t s

– t h e c o n t e n t s o f t h e f i l e s p e c i f i e d b y < f i l e n a m e > a r e s i m p l y i n s e r t e d i n t o t h e

m a i n f i l e

. M u l ti

- l e v e l L O A D s t a t e m e n t s a r e s u p p o r t e d

, b u t n o a t t e m p t i s m a d e t o d e t e c t c y

c l e s ( t w o f i l e s r e f e r e n c i n g e a c h o t h e r w i t h L O A D s t a t e m e n t s , f o r e x a m p l e )

.

T h e c o n t r o l f i l e i s , i n g e n e r a l

, n o t c a s e s e n s i ti v e

. I n t h e c a s e o f u s e r

- d e f i n e d s t r i n g s , ( v a r i a b l e

v a l u e s , e t c

. )

, i t i s p r e s e r v e d

.



### L

. 2 V a r i a b l e s

T h e v a r i a b l e d e f i n i ti o n s s e c ti o n i s o p ti o n a l

, a n d i f p r e s e n t w i l l c o n s i s t o f a s i n g l e l i n e w i t h t h e w o r d

“ V a r i a b l e s ” o n i t

, f o l l o w e d b y o n e o r m o r e l i n e s t h a t d e f i n e v a r i a b l e s

. A v a r i a b l e d e f i n i ti o n

c o n s i s t s o f a v a r i a b l e n a m e a n d a v a r i a b l e v a l u e

. W h e n p a r s i n g l i n e s i n t h e c o m m a n d s s e c ti o n o f

t h e c o n t r o l f i l e , a l l o c c u r r e n c e s o f t h e v a r i a b l e n a m e w i l l b e r e p l a c e d b y t h e v a r i a b l e v a l u e

.

A l l v a r i a b l e n a m e s m u s t b e g i n a n d e n d w i t h t h e p e r c e n t c h a r a c t e r ( % )

.

V a r i a b l e N a m e / V a l u e r e p l a c e m e n t w i l l b e d o n e i n m u l ti p l e p a s s e s ( u n ti l n o v a r i a b l e n a m e s

r e m a i n )

, s o v a r i a b l e v a l u e s m a y c o n t a i n o t h e r v a r i a b l e n a m e s

. N o a t t e m p t w i l l b e m a d e t o d e t e c t

c y c l e s , h o w e v e r , s o b e c a r e f

u l n o t t o i n t r o d u c e t h e m

. F o r e x a m p l e , a v o i d v a r i a b l e d e f i n i ti o n s l i k e

t h e f o l l o w i n g :

% B E N M A P D I R % % A Q G

D I R % \

% A Q G D I R % % B E

N M A P D I R % \ A i r Q u a l i t y G r i d s

V a r i a b l e v a l u e s m u s t b e c o n t a i n e d i n a s i n g l e l i n e , a n d w i l l c o n s i s t o f t h e f i r s t n o n

- w h i t e s p a c e

c h a r a c t e r a f t e r t h e v a r i a b l e n a m e t h r o u g h t h e n e w l i n e c h a r a c t e r

. W a t c h o u

t f o r u n d e s i r e d t r a i l i n g

w h i t e s p a c e s !A p p e n d i x L : C o m m a n d L i n e B e n M A P

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 2 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

### L

. 3 C o m m a n d s

T h e c o m m a n d s s e c ti o n i s r e q u i r e d

, a n d w i l l c o n s i s t o f o n e o r m o r e c o m m a n d s e c ti o n s

. T h e r e a r e f i v e t y p e s o f c o m m a n d s e c ti o n s :

S E T A C T I V E S E T U P

C R E A T E A Q G

R U N C F G

R U N A P V

G E N E R A T E R E P O R T

T h i s s e c ti o n w i l l d i s c u s s e a c h o n e i n t u r n

.

I n g e n e r a l

, i n c o m m a n d s e c ti o n s , t h e r e m u s t b e a t l e a s t o n e w h i t e s p a c e b e t w e e n e a c h t o k e n ( w h e r e a t o k e n i s e i t h e r a c o m m a n d

, a p a r a m e t e r n a m e , o r a p a r a m e t e r v a l u e )

. A d d i ti o n a l w h i t e

s p a c e i s i g n o r e d

, i n c l u d i n g n e w l i n e c h a r a c t e r s

. T o i n c l u d e w h i t e s p a c e i n a p a r a m e t e r v a l u e , y o u

m u s t e n c l o s e t h e p a r a m e t e r i n d o u b l e q u o t e s

. T h e d o u b l e q u o t e s w i l l n o t b e i n c l u d e d i n t h e

p a r a m e t e r v a l u e i n t h i s c a s e ( I f y o u w i s h t o i n c l u d e b e g i n n i n g a n d t r a i l i n g d o u b l e q u o t e s i n a

p a r a m e t e r v a l u e , p u t t w o i n a r o w a t t h e b e g i n n i n g a n d e n d

– e

. g

. “ “ L o o k a t a l l t h o s e d o u b l e

q u o t e s

. ” ” )

.

L

. 3

. 1 S e t A c t i

v e S e t u p

F o r t h e U S v e r s i o n o f t h e B e n M A P c o m m a n d l i n e e x e c u t a b l e t h e o n l y v a l i d v a l u e i s U n i t e d

S t a t e s

. T h e S E T A C T I V E S E T U P s e c ti o n i s r e q u i r e d

.

E x a m p l e

- A c ti v e S e t u p “ U n i t e d S t a t e s ”

L

. 3

. 2 C r e a t e A Q G

T h i s s e c ti o n i n i ti a t e s t h e c r e a ti o n o f o n e o r m o r e a i r q u a l i t y g r i d s ( n o r m a l l y o n e , p o t e n ti a l l y t w o i n

t h e c a s e o f m o n i t o r r o l l b a c k g r i d c r e a ti o n

– s e e b e l o w )

. I t a l w a y s s t a r t s w i t h t h e w o r d s C R E A T E A Q G

. I t m

u s t t h e n i n c l u d e t h e f o l l o w i n g o p ti o n s , i n a n y o r d e r :

- F i l e n a m e < f i l e n a m e >

- G r i d t y p e < g r i d t y p e >

- P o l l u t a n t < p o l l u t a n t >A p p e n d i x L : C o m m a n d L i n e B e n M A P

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 2 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s T h e F i l e n a m e v a l u e i s t h e n a m e o f t h e a i r q u a l i t y g r i d t h a t w i l l b e c r e a t e d

.

T h e G r i d T y p e v a l u e m u s t b e o n e f o u n d i n t h e B e n M A P d a t a b a s e

. T h e a c t u a l v a l u e s f o r t h i s

p a r a m e t e r a r e f o u n d o n t h e M o d i f y S e t u p s c r e e n i n t h e G r i d D e f i n i ti o n s l i s t b o x

.

S u p p o r t e d P o l l u t a n t v a l u e s a r e :

- O z o n e

- P M 1 0

- P M 2

. 5

T h e s e v a l u e s a r e a l s o f o u n d o n t h e M o d i f y S e t u p s c r e e n i n t h e P o l l u t a n t s l i s t b o x

.

A f t e r t h e s e r e q u i r e d o p ti o n s , t h e t y p e o f g r i d c r e a ti o n m u s t b e i d e n ti f i e d

, a n d t h e n t h e p a r a m e t e r s f o r t h a t g r i d c r e a ti o n t y p e m u s t b e s p e c i f i e d

. T h e r e a r e f o u r a i r q u a l i t y g r i d c r e a ti o n t y p e s :

- M o d e l D i r e c t

- M o n i t o r D i r e c t

- M o n i t o r M o d e l R e l a t i v e

- M o n i t o r R o l l b a c k

L

. 3

. 2

. 1 M o d e l D i r

e c t

T h i s s e c ti o n i n i ti a t e s t h e c r e a ti o n o f a m o d e l d i r e c t a i r q u a l i t y g r i d

.

T h i s c r e a t i o n t y p e h a s t w o r e q u i r e d p a r a m e t e r s :

- M o d e l F i l e n a m e < f i l e n a m e >

- D S N N a m e < O D B C D S N n

a m e >

a n d o n e o p t i o n a l p a r

a m e t e r :

- T a b l e N a m e < t a b l e n a m e >

S u p p o r t e d D S N N a m

e v a l u e s a r e :

“ E x c e l F i l e s ” E

x c e l S p r e a d s h e e t (

. x l s )

“ T e x t F i l e s ” C o m

m a

- d e l i m i t e d (

. c s v ) f i l e s

“ M S A c c e s s D a t a

b a s e ” A c c e s s D a t a

b a s e (

. m d b )

I f t h e D S N N a m e i s “ E x c e l F i l e s ” a n d t h e r e i s m o r e t h a n o n e w o r k s h e e t i n t h e w o r k b o o k o r “ M S

A c c e s s D a t a b a s e ” a n d t h e r e i s m o r e t h a n o n e t a b l e i n t h e d a t a b a s e t h e n t h e T a b l e N a m e

p a r a m e t e r m u s t i n d i c a t e t h e w o r k s h e e t o r t a b l e n a m e

.A p p e n d i x L : C o m m a n d L i n e B e n M A P

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 2 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s L

. 3

. 2

. 2 M o n

i t o r D i r e c t

T h i s s e c ti o n i n i ti a t e s t h e c r e a ti o n o f a m o n i t o r d i r e c t a i r q u a l i t y g r i d

.

T h e r e q u i r e d p a r a m e t e r s a r e :

- M o n i t o r D a t a T y p e < D a t a S o u r c e d e s c r i p t o r >

- I n t e r p o l a t i o n M e t h o d < I n t e r p o l a t i o n M e t h o d >

V a l i d v a l u e s f o r M o n i t o r D a t a T y p e a r e :

- L i b r a r y

- D a t a b a s e R o w s

- D a t a b a s e C o l

u m n s

- T e x t F i l e

V a l i d v a l u e s f o r I n t e r p o l a ti o n m e t h o d a r e :

- C l o s e s t M o n i t o r

- V N A

I f M o n i t o r D a t a T y p e i s L i b r

a r y t h e n t h e f o l l o w i n g p a r a m e t e r s a r e r e q u i r e d :

- M o n i t o r D a t a S e t < M o n

i t o r D a t a s e t N a m

e >

M o n i t o r D a t a S e t i s t h e D a t a s e t n a m e o f M o n i t o r d a t a s t o r e d i

n t h e B e n M A P
d a t a b a s e

. T h e s e v a l u e s c a n b e f o u n d o n t h e M o d i f y S e t u p s c r e e n i n M o n i t o r
D a t a s e t s l i s t b o x

.

- M o n i t o r Y e a r < Y e a r >

M o n i t o r Y e a r s p e c i f i e s t h e y e a r o f i n t e r e s t i n t h e m o n i t o r l i b r a r y

.

I f M o n i t o r D a t a T y p e i s D a t a b a s e R o w

s t h e n t h e f o l l o w i n g p a r a m e t e r s a r e r e q u i r e d :

- M o n i t o r F i l e < f i l e n a m e >

- D S N N a m e < O D B C D S N n a m

e >

a n d o n e o p ti o n a l p a r a m e t e r :

- T a b l e N a m e < t a b l e n a m e >

S u p p o r t e d D S N N a m

e v a l u e s a r e :

- “ E x c e l F i l e s ” E x c e l S p r e a d s h e e t (

. x l s )

- “ T e x t F i l e s ” C o m

m a

- d e l i m i t e d (

. c s v ) f i l e s

- “ M S A c c e s s D a t a b a s e ” A c c e s s D a t a b a s e (

. m d b )A p p e n d i x L : C o m m a n d L i n e B e n M A P

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 3 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s I f t h e D S N N a m e i s “ E x c e l F i l e s ” a n d t h e r e i s m o r e t h a n o n e w o r k s h e e t i n t h e w o r k b o o k o r “ M S

A c c e s s D a t a b a s e ” a n d t h e r e i s m o r e t h a n o n e t a b l e i n t h e d a t a b a s e t h e n t h e T a b l e N a m e

p a r a m e t e r m u s t i n d i c a t e t h e w o r k s h e e t o r t a b l e n a m e

.

I f M o n i t o r D a t a T y p e i s D a t a b a s e C o l u m n s t h e n t h e s a m e p a r a m e t e r s f o r M o n i t o r D a t a T y p e
D a t a b a s e R o w s a r e r e q u i r e d a l o n g w i t h t h e f o l l o w i n g :

- M o n i t o r D e f F i l e n a m e

- D e f D S N N a m e

- D e f T a b l e N a m e

T h e s e p a r a m e t e r s b e h a v e t h e s a m e a s t h e c o r r e s p o n d i n g D a t a b a s e R o w s p a r a m e t e r s

.

I f M o n i t o r D a t a T y p e i s T e x t F i l e t h e f o l l o w i n g p a r a m e t e r i s r e q u i r e d :

- M o n i t o r F i l e < f i l e n a m e >

M o n i t o r F i l e s p e c i f i e s a c o m m a s e p a r a t e d v a l

u e s ( *

. c s v , g e n e r a l

l y ) f i l e c o n t a i n i n g

m o n i t o r d a t a

.

O p t i o n a l P a r a m e t e r s :

- M a x D i s t a n c e < r e a l >

S p e c i f i e s t h e m a x i m u m d i s t a n c e ( i n k i l o m e t e r s ) t o b e u s e d i n C l o s e s t M o n i t o r i n t e r p o l a ti o n o r V N A i n t e r p o l a ti o n

. M o n i t o r s o u t s i d e t h i s d i s t a n c e w i l l n o t b e

c o n s i d e r e d i n t h e i n t e r p o l a ti o n p r o c e d u r e

.

- M a x R e l a ti v e D i s t a n c e < r e a l >

S p e c i f i e s t h e m a x i m u m r e l a ti v e d i s t a n c e t o b e u s e d i n V N A i n t e r p o l a ti o n , w h e r e

r e l a ti v e d i s t a n c e i s t h e m u l ti p l e o f t h e d i s t a n c e t o t h e c l o s e s t m o n i t o r u s e d i n t h e i n t e r p o l a ti o n p r o c e d u r e

.

- W e i g h ti n g M e t h o d < m e t h o d >

S p e c i f i e s t h e w e i g h ti n g p r o c e d u r e u s e d f o r m o n i t o r s i n V N A i n t e r p o l a ti o n

. S u p p o r t e d v a l u e s a r e I n v e r s e D i s t a n c e a n d I n v e r s e D i s t a n c e S q u a r e d

. I f t h i s

p a r a m e t e r i s n o t s p e c i f i e d

, I n v e r s e D i s t a n c e w e i g h ti n g i s u s e d

.

L

. 3

. 2

. 3 M o n

i t o r M o d e l R e l a t i

v e

T h i s s e c ti o n i n i ti a t e s t h e c r e a ti o n o f a m o n i t o r m o d e l r e l a ti v e a i r q u a l i t y g r i d

. T h i s c r e a ti o n t y p e h a s a l l t h e s a m e r e q u i r e d a n d o p ti o n a l p a r a m e t e r s a s t h e M o n i t o r D i r e c t c r e a ti o n t y p e

. I n

a d d i ti o n , i t h a s t w o / t h r e e n e w r e q u i r e d p a r a m e t e r s

.

R e q u i r e d P a r a m e t e r s :A p p e n d i x L : C o m m a n d L i n e B e n M A P

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 3 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s - S c a l i n g M e t h o d < s c a l i n g m e t h o d >

S u p p o r t e d s c a l i n g m e t h o d s a r e S p a ti a l

, T e m p o r a l

, a n d B o t h

.

- B a s e Y e a r F i l e n a m e < f i l e n a m e >

S p e c i f i e s t h e b a s e y e a r a d j u s t m e n t f i l e t o u s e i n m o n i t o r s c a l i n g

.

- B a s e Y e a r D S N N a m e < O D B C D S N N a m

e >

S u p p o r t e d

– B a s e Y e a r

D S N N a m e v a l u e s a r e

“ E x c e l F i l e s ” E

x c e l S p r e a d s h e e t (

. x l s )

“ T e x t F i l e s ” C o m

m a

- d e l i m i t e d (

. c s v ) f i l e s

“ M S A c c e s s D a t a

b a s e ” A c c e s s D a t a

b a s e (

. m d b )

W h e n t h e S c a l i n g M e t h o d i s T e m p o r a l o r B o t h

, t h e F u t u r e Y e a r F i l e N a m e a n d

F u t u r e Y e a r D S N N a m e p a r a m e t e r s a r e r e q u i r e d

. T h e s e s p e c i f y t h e f u t u r e y e a r a d j u s t m e n t f i l e t o

u s e i n m o n i t o r s c a l i n g

.

L

. 3

. 2

. 4 M o n

i t o r R o l l b a c k

/ / M o n i t o r R o l l b a c k

S p a ti a l S c a l i n g = '

- S p a ti

a l S c a l i n g ' ;

B a s e l i n e F i l e n a m e = '

- B a s e l i n e F i l e n a m e ' ;

/ / R o l l b a c k O p ti o n s

P e r c e n t a g e = '

- P e r c e n

t a g e ' ;

I n c r e m e n t = '

- I n

c r e m e n t ' ;

/ / R o l l b a c k T o S t a n d a r d O p ti o n s

S t a n d a r d = '

- S t a n

d a r d ' ;

M e t r i c = '

- M e t

r i c ' ;

O r d i n a l i t y = '

- O r d i

n a l i t y ' ;

I n t e r d a y R o l l b a c k M e t h o d = '

- I n t e r d a y R o l l b a c k M e t h o d ' ;

I n t r a d a y R o l l b a c k M e t h o d = '

- I n t r a d a y R o l l b a c k M e t h o d ' ;A p p e n d i x L : C o m m a n d L i n e B e n M A P

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 3 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s L

. 3

. 3 R u n C F G

T h e c o m m a n d l i n e v e r s i o n o f B e n M A P d o e s n o t s u p p o r t c r e a ti o n o f n e w

. c f g f i l e s , b o t h b e c a u s e

t h i s w o u l d b e q u i t e c u m b e r s o m e t o d o i n p l a i n t e x t

, a n d b e c a u s e i t p r o b a b l y i s n o t n e e d e d

. S l i g h t

m o d i f i c a ti o n s o f e x i s ti n g

. c f g f i l e s a r e s u p p o r t e d

, a n d i t i s t h o u g h t t h a t a t t h i s p o i n t t h i s s h o u l d b e

e n o u g h

.

A s s u c h

, t h e o n l y r e q u i r e d p a r a m e t e r t o r u n a c o n f i g u r a ti o n i s t h e c o n f i g u r a ti o n f i l e n a m e

. O p ti o n a l p a r a m e t e r s a l l o w t h e s l i g h t m o d i f i c a ti o n s m e n ti o n e d a b o v e

.

R e q u i r e d P a r a m e t e r s

- C F G F i l e n a m e < f i l e n a m e >

S p e c i f i e s t h e

. c f g f i l e t o r u n

.

- R e s u l t s F i l e n a m e < f i l e n a m e >

S p e c i f i e s t h e

. c f g r f i l e t o s a v e t h e r e s u l t s i n

.

O p t i o n a l P a r a m e t e r s

- B a s e l i n e A Q G < f i l e n a m e >

S p e c i f i e s t h e b a s e l i n e a i r q u a l i t y g r i d f i l e t o u s e w h e n r

u n n i n g t h e c o n f i g u r a t i o n

–

o v e r r i d e s w h a t e v e r v a l

u e i s p r e s e n t i n t h e

. c f g f i l e

.

- C o n t r o l A Q G < f i l e n a m e >

S p e c i f i e s t h e c o n t r o l a i r q u a l i t y g r i d f i l e t o u s e w h e n r

u n n i n g t h e c o n f i g u r a t i o n

–

o v e r r i d e s w h a t e v e r v a l

u e i s p r e s e n t i n t h e

. c f g f i l e

.

- Y e a r < I n t e g e r >

Y e a r i n w h i c h t o r u n t h e c o n f i g u r a t i o n ( t h i s w i l l a f f e c t t h e p o p u l a t i o n n u m b e r s u s e d )

–

o v e r r i d e s w h a t e v e r v a l

u e i s p r e s e n t i n t h e

. c f g f i l e

. S u p p o r t e d v a l u e s a r e 1 9 9 0 a n d u

p

.

- L a t i n H y p e r c u b e P o i n t s < i n t e g e r >

N u m b e r o f l a t i n h y p e r c u b e p o i n t s t o g e n e r a t e w h e n r

u n n i n g t h e c o n f i g u r a t i o n ( z e r o

m e a n s r u n i n p o i n t m o d e )

, o v e r r i d e s w h a t e v e r v a l

u e i s p r e s e n t i n t h e

. c f g f i l e

.

- T h r e s h o l d < r e a l >

T h r e s h o l d t o u s e w h e n r

u n n i n g t h e c o n f i g u r a t i o n

– o v e r r i d e s w h a t e v e r v a l

u e i s p r e s e n t
i n t h e

. c f g f i l e

.

L

. 3

. 4 R u n A P

V

T h e c o m m a n d l i n e v e r s i o n o f B e n M A P d o e s n o t s u p p o r t c r e a ti o n o f n e w

. a p v f i l e s , b o t h b e c a u s e

t h i s w o u l d b e q u i t e c u m b e r s o m e t o d o i n p l a i n t e x t

, a n d b e c a u s e i t p r o b a b l y i s n o t n e e d e d

. S l i g h t

m o d i f i c a ti o n s o f e x i s ti n g

. a p v f i l e s a r e s u p p o r t e d

, a n d i t i s t h o u g h t t h a t a t t h i s p o i n t t h i s s h o u l d b e

e n o u g h

.

A s s u c h

, t h e o n l y r e q u i r e d p a r a m e t e r t o r u n a n A P V c o n f i g u r a ti o n i s t h e A P V c o n f i g u r a ti o n f i l e n a m e

. O p ti o n a l p a r a m e t e r s a l l o w t h e s l i g h t m o d i f i c a ti o n s m e n ti o n e d a b o v e

.A p p e n d i x L : C o m m a n d L i n e B e n M A P

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 3 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s R e q u i r e d P a r a m e t e r s

- A P V F i l e n a m e < f i l e n a m e >

S p e c i f i e s t h e

. a p v f i l e t o r u n

.

- R e s u l t s F i l e n a m e < f i l e n a m e >

S p e c i f i e s t h e

. a p v r f i l e t o s a v e t h e r e s u l t s i n

.

O p t i o n a l P a r a m e t e r s

- C F G R F i l e n a m e < f i l e n a m e >

S p e c i f i e s t h e

. c f g r f i l e t o u s e w h e n r

u n n i n g t h e A P V c o n f i g u r a t i o n

– n o t e t h a t t h i s f i l e

m u s t c o n t a i n t h e s a m e s e t o f r e s u

l t s w h i c h t h e

. c f g r f i l e o r i g i n a l l y u s e d t o

g e n e r a t e t h e

. a p v f i l e c o n t a i n e d

. O v e r r i d e s w h a t e v e r v a l

u e i s p r e s e n t i n t h e

. a p v f i l e

.

- I n c i d e n c e A g g r e g a t i o n < a g g r e g a t i o n l e v e l >

L e v e l t o a g g r e g a t e i n c i d e n c e r e s u l t s t o b e f o r e p o o l i n g t h e m

. S u p p o r t e d v a l u e s a r e N o n e , C o u n t y , S t a t e , a n d N a t i

o n

. O v e r r i d e s w h a t e v e r v a l

u e i s p r e s e n t i n t h e

. a p v f i l e

.

- V a l u a t i o n A g g r e g a t i o n < a g g r e g a t i o n l e v e l >

L e v e l t o a g g r e g a t e v a l u a t i o n r e s u l t s t o b e f o r e p o o l i n g t h e m

. S u p p o r t e d v a l u e s a r e N o n e , C o u n t y , S t a t e , a n d N a t i

o n ( t h o u g h t h e v a l u e m u s t b e g r e a t e r t h a n o r e q u a l t o I n c i d e n c e A g g r e g a t i o n )

. O v e r r i d e s w h a t e v e r v a l

u e i s p r e s e n t i n t h e

. a p v f i l e

.

- R a n d o m S e e d < i n t e g e r >

R a n d o m s e e d t o u s e f

o r a l l p r o c e d u r e s r e q u i r i n g p s e u d o

- r a n d o m n u m b e r s ( e

. g

. m o n t e

c a r l o p r o c e d u r e s )

. O v e r r i d e s t h e d e f a u l t b e h a v i o r , w h i c h i s t o g e n e r a t e a n e w r a n d

o m

s e e d e a c h t i m e t h e A P V c o n f i g u r a t i o n i s r u n

.

- D o l l a r Y e a r < i n t e g e r >

Y e a r i n w h i c h d o l l a r f i g u r e s s h o u l d b e r e p o r t e d

. S u

p p o r t e d v a l u e s a r e 1 9 8 0

– 2 0 0 1

. O v e r r i d e s w h a t e v e r v a l

u e i s p r e s e n t i n t h e

. a p v f i l e

.

L

. 3

. 5 G e n e r

a t e R e p o r t

R e p o r t s c o m e i n t h r e e m a i n v a r i e ti e s

– A u d i t T r a i l R e p o r t s , w h i c h c a n b e g e n e r a t e d f r o m a n y B e n M A P f i l e ; C o n f i g u r a ti o n R e s u l t s R e p o r t s , w h i c h c a n b e g e n e r a t e d f r o m

. c f g r f i l e s ; a n d A P V

C o n f i g u r a ti o n R e s u l t s R e p o r t s , w h i c h c a n b e g e n e r a t e d f r o m

. a p v r f i l e s

. A l l t h e s e r e p o r t t y p e s

n e e d a n i n p u t f i l e n a m e a n d a n o u t p u t f i l e n a m e

. C F G R r e p o r t s a n d A P V R r e p o r t s a d d i ti o n a l l y

t a k e m a n y o p ti o n a l p a r a m e t e r s

.

T h e f o r m a t f o r e a c h r e p o r t t y p e i s :

G E N E R A T E R E P O R T < R e p o r t T y p e >A p p e n d i x L : C o m m a n d L i n e B e n M A P

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 3 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s - I n p u t F i l e < f i l e n a m e >

- R e p o r t F i l e < f i l e n a m e >

< o p ti o n a l p a r a m e t e r s >

S u p p o r t e d R e p o r t T y p e v a l u e s a r e : A u d i t T r a i l

, C F G R

, a n d A P V R

.

L

. 3

. 5

. 1 A u d i t T r a i l

A u d i t t r a i l r e p o r t s r e q u i r e o n l y t h e p a r a m e t e r s d e s c r i b e d i n t h e " G e n e r a t e R e p o r t " s e c ti o n

.

L

. 3

. 5

. 2 C F G R R e p o r

t

A C F G R r e p o r t m a y b e g e n e r a ti n g u s i n g o n l y t h e p a r a m e t e r s d e s c r i b e d i n t h e " G e n e r a t e R e p o r t "

s e c ti o n

. H o w e v e r , t h e r e a r e a l s o a n u m b e r o f a d d i ti o n a l o p ti o n s , d e s c r i b e d b e l o w

.

O p t i o n a l P a r a m e t e r s

- G r i d F i e l d s < c o m m a s e p a r a t e d f i e l d n a m e s >

S p e c i f i e s t h e s e t o f g r i d f i e l d s t o i n c l u d e i n t h e r e p o r t

. G r i d f i e l d s i n c l u d e C o l u m n a n d

R o w

. I f t h i s p a r a m e t e r i s n o t p r e s e n t

, a l l f i e l d s w i l l b e i n c l u d e d i n t h e r e p o r t

.

- C u s t o m F i e l d s < c o m m a s e p a r a t e d f i e l d n a m e s >

S p e c i f i e s t h e s e t o f c u s t o m f

i e l d s ( C

- R F u n c t i o n i d e n t i f i e r s , i n t h i s c a s e ) t o i n c l u d e i n

t h e r e p o r t

. I f t

h i s p a r a m e t e r i s n o t p r e s e n t

, a l l f i e l d s w i l l b e i n c l u d e d i n t h e r e p o r t

.

- R e s u l t F i e l d s < c o m m a s e p a r a t e d f i e l d n a m e s >

S p e c i f i e s t h e s e t o f r e s u

l t f i e l d s t o i n c l u d e i n t h e r e p o r t

. R e s u

l t f i e l d s i n c l u d e P o i n t
E s t i m a t e , P o p u l a t i o n , D e l t a , M e a n , S t a n d a r d D e v i

a t i o n , V a r i a n c e , a n d L a t i

n H y p e r c u b e P o i n t s

. I f t h i s p a r a m e t e r i s n o t p r e s e n t

, a l l f i e l d s w i l l b e i n c l u d e d i n t h e

r e p o r t

.

- G r o u p i n g < g r o u p i n g m e t h o d >

S p e c i f i e s t h e g r o u p i n g f o r t h e r e s u l t s

– G r i d c e l l

, t h e n C

- R F u n c t i o n , o r C

- R F u

n c t i o n , t h e n G r i d c e l l

. S u p p o r t e d v a l u e s a r e G r i d c e l l F i r s t

, G r i d c e l l L a s t

. T h e d e f

a u l t v a l u e i s G r i d c e l l F i r s t

.

- D e c i m a l D i g i t s < i n t e g e r >

S p e c i f i e s t h e n u m b e r o f d i g i t s a f t e r t h e d e c i m a l p o i n t t o i n c l u d e i n t h e r e p o r t

. S u p p o r t e d v a l u e s a r e z e r o t o e i

g h t

. T h e d e f a u l t v a l u e i s f o u r

.

L

. 3

. 5

. 3 A P V R R e p o r t

R e q u i r e d P a r a m e t e r s

A P V R R e p o r t s r e q u i r e o n e a d d i ti o n a l p a r a m e t e r b e y o n d t h o s e r e q u i r e d f o r A u d i t T r a i l o r C F G R

R e p o r t s

.A p p e n d i x L : C o m m a n d L i n e B e n M A P

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 3 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s - R e s u l t T y p e < r e s u l t t y p e >

S p e c i f i e s t h e r e s u l t t y p e f o r w h i c h a r e p o r t s h o u l d b e c r e a t e d

. S u

p p o r t e d r e s u l t

t y p e s a r e : I n c i d e n c e R e s u l t s , A g g r e g a t e d I n c i d e n c e , P o o l e d I n c i d e n c e , V a l u a ti o n , A g g r e g a t e d V a l u a ti o n , P o o l e d V a l u a ti o n , Q A L Y V a l u a ti o n , A g g r e g a t e d Q A L Y V a l u a ti o n a n d P o o l e d Q A L Y V a l u a ti o n

.

O p t i o n a l P a r a m e t e r s

A l l o f t h e C F G R r e p o r t p a r a m e t e r s a r e s u p p o r t e d f o r A P V R r e p o r t s a s w e l l

, e x c e p t t h a t

P o p u l a ti o n a n d D e l t a a r e n o t s u p p o r t e d R e s u l t F i e l d e l e m e n t s

.

- T o t a l s < t o t a l t y p e >

S p e c i f i e s t h e t y p e o f t o t a l s w h i c h s h o u l d b e i n c l u d e d i n t h e r e p o r t

. S u p p o r t e d t y p e s

a r e D e p e n d e n t a n d I n d e p e n d e n t

. T o t a l s c a n o n l y b e g e n e r a t e d f o r v a l u a ti o n r e s u l t s ( V a l u a ti o n , A g g r e g a t e d V a l u a ti o n , a n d P o o l e d V a l u a ti o n r e s u l t t y p e s )

.



### L

. 4 E x a m p l e 1

V A R I A B L E S

% C F G % C : \ B e n M A P \ C o m m a n d L i n e \ C o n f i g u r a t i o n s \ P M 2 5 W i z a r

d

. c f g % A P V % C : \ B e n M A P \ C o m m a n d L i n e \ C o n f i g u r a t i o n s \ P M 2 5 W i z a r

d

. a p v % R E S U L T S D I R % C : \ B e n M A P \ T e m p % R E P O R T D I R % C : \ B e n M A P \ T e m p % A Q G % C : \ B e n M A P \ C o m m a n d L i n e \ A i r Q u a l i t y G r i d s

C O M M A N D S

S E T A C T I V E S E T U P

- A c t i v e S e t u p " U n i t e d S t a t e s "

C R E A T E A Q G

- F i l e n a m e % A Q G % \ P M 2 5

_ 2 0 0 2 B a s e l i n e

_ 5 0 k m

. a q g

- G r i d T y p e " C M A Q 1 2 k m "

- P o l l u t a n t P M 2

. 5

M o n i t o r D i r e c t

- I n t e r p o l a t i o n M e t h o d V N A

_ A l t

- M o n i t o r D a t a T

y p e L i b r

a r y

- M o n i t o r D a t a S e t " E P A S t a n d a r d M o n i t o r s "

- M o n i t o r Y e a r 2 0 0 2

- M a x D i s t a n c e 5 0

C R E A T E A Q GA p p e n d i x L : C o m m a n d L i n e B e n M A P

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 3 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s - F i l e n a m e % A Q G % \ P M 2 5

_ 2 0 0 2 C o n t r o l

_ 5 0 k m

. a q g

- G r i d T y p e " C M A Q 1 2 k m "

- P o l l u t a n t P M 2

. 5

M o n i t o r R o l l b a c k

- I n t e r p o l a t i o n M e t h o d V N A

_ A l t

- M o n i t o r D a t a T

y p e L i b r

a r y

- M o n i t o r D a t a S e t " E P A S t a n d a r d M o n i t o r s "

- M o n i t o r Y e a r 2 0 0 2

- R o l l b a c k G r i d T

y p e S t a t e

- M a x D i s t a n c e 5 0

R o l l b a c k T o S t a n d a r d O p t i o n s

- S t a n d a r d 6 5

- M e t r i c D 2 4 H o u r M e a n

- I n t e r d a y R o l l b a c k M e t h o d Q u a d r

a t i c

R U N C F G

- C F G F i l e n a m e % C F G %

- R e s u l t s F i l e n a m e % R E S U L T S D I R % \ P M 2 5

_ 2 0 0 2

_ 5 0 k m

. c f

g r

- B a s e l i n e A Q G % A Q G % \ P M 2 5

_ 2 0 0 2 B a s e l i n e

_ 5 0 k m

. a q g

- C o n t r o l A Q G % A Q G % \ P M 2 5

_ 2 0 0 2 C o n t r o l

_ 5 0 k m

. a q g

R U N A P V

- A P V F i l e n a m e % A P V %

- R e s u l t s F i l e n a m e % R E S U L T S D I R % \ P M 2 5

_ 2 0 0 2

_ 5 0 k m

. a p v r

- C F G R F i l e n a m e % R E S U L T S D I R % \ P M 2 5

_ 2 0 0 2

_ 5 0 k m

. c f

g r

- I n c i d e n c e A g g r

e g a t i o n N a t i o n

- V a l u a t i o n A g g r

e g a t i o n N a t i o n

G E N E R A T E R E P O R T A P V R

- I n p u t F i l e % R E S U L T S D I R % \ P M 2 5

_ 2 0 0 2

_ 5 0 k m

. a p v r

- R e p o r t F i l e % R E P O R T D I R % \ P M 2 5

_ 2 0 0 2

_ 5 0 k m

_ I n c i d e n c e N a t i o n

. c s v

- R e s u l t T y p e P o o l e d I n c i d e n c e

- C u s t o m F i e l d s " E n d p o i n t G r o u p

, A u t h o r

, S t a r

t A g e

, E n d p o i n t

, Q u a l i f

i e r

, P o o l i n g W i n d o w "

- R e s u l t F i e l d s " M e a n

, S t a n d a r d D e v i a t i o n

, L a t i n H y p e r

c u b e P o i n t s "

- D e c i m a l D i g i t s 0

G E N E R A T E R E P O R T A P V R

- I n p u t F i l e % R E S U L T S D I R % \ P M 2 5

_ 2 0 0 2

_ 5 0 k m

. a p v r

- R e p o r t F i l e % R E P O R T D I R % \ P M 2 5

_ 2 0 0 2

_ 5 0 k m

_ V a l u a t i o n N a t i o n

. c s v

- R e s u l t T y p e P o o l e d V a l u a t i o n

- C u s t o m F i e l d s " E n d p o i n t G r o u p

, A u t h o r

, S t a r

t A g e

, E n d p o i n t

, Q u a l i f

i e r

, P o o l i n g W i n d o w "

- R e s u l t F i e l d s " M e a n

, S t a n d a r d D e v i a t i o n

, L a t i n H y p e r

c u b e P o i n t s "

- D e c i m a l D i g i t s 0A p p e n d i x L : C o m m a n d L i n e B e n M A P

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 3 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

### L

. 5 E x a m p l e 2

V A R I A B L E S

% C F G % C : \ B e n M A P \ C o m m a n d L i n e \ C o n f i g u r a t i o n s \ P M 2 5 W i z a r

d

. c f g % A P V % C : \ B e n M A P \ C o m m a n d L i n e \ C o n f i g u r a t i o n s \ P M 2 5 W i z a r

d

. a p v % R E S U L T S D I R % C : \ B e n M A P \ T e m p % R E P O R T D I R % C : \ B e n M A P \ T e m p % A Q G % C : \ B e n M A P \ C o m m a n d L i n e \ A i r Q u a l i t y G r i d s

C O M M A N D S

S E T A C T I V E S E T U P

- A c t i v e S e t u p " U n i t e d S t a t e s "

C R E A T E A Q G

- F i l e n a m e % A Q G % \ P M 2 5

_ 2 0 0 4 B a s e l i n e

. a q g

- G r i d T y p e " C o u n t y "

- P o l l u t a n t P M 2

. 5

M o n i t o r D i r e c t

- I n t e r p o l a t i o n M e t h o d V N A

_ A l t

- M o n i t o r D a t a T

y p e L i b r

a r y

- M o n i t o r D a t a S e t " E P A S t a n d a r d M o n i t o r s "

- M o n i t o r Y e a r 2 0 0 4

C R E A T E A Q G

- F i l e n a m e % A Q G % \ P M 2 5

_ 2 0 0 4

_ C o n t r o l

. a q g

- G r i d T y p e " C o u n t y "

- P o l l u t a n t P M 2

. 5

M o n i t o r R o l l b a c k

- I n t e r p o l a t i o n M e t h o d V N A

_ A l t

- M o n i t o r D a t a T

y p e L i b r

a r y

- M o n i t o r D a t a S e t " E P A S t a n d a r d M o n i t o r s "

- M o n i t o r Y e a r 2 0 0 4

- R o l l b a c k G r i d T

y p e S t a t e

- M a x D i s t a n c e 5 0

R o l l b a c k T o S t a n d a r d O p t i o n s

- S t a n d a r d 3 5

- M e t r i c D 2 4 H o u r M e a n

- I n t e r d a y R o l l b a c k M e t h o d Q u a d r

a t i cA p p e n d i x L : C o m m a n d L i n e B e n M A P

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 3 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s R U N C F G

- C F G F i l e n a m e % C F G %

- R e s u l t s F i l e n a m e % R E S U L T S D I R % \ P M 2 5

_ 2 0 0 4

. c f

g r

- B a s e l i n e A Q G % A Q G % \ P M 2 5

_ 2 0 0 4 B a s e l i n e

. a q g

- C o n t r o l A Q G % A Q G % \ P M 2 5

_ 2 0 0 4 C o n t r o l

. a q g

R U N A P V

- A P V F i l e n a m e % A P V %

- R e s u l t s F i l e n a m e % R E S U L T S D I R % \ P M 2 5

_ 2 0 0 4

. a p v

r

- C F G R F i l e n a m e % R E S U L T S D I R % \ P M 2 5

_ 2 0 0 4

. c f

g r

- I n c i d e n c e A g g r

e g a t i o n N a t i o n

- V a l u a t i o n A g g r

e g a t i o n N a t i o n

G E N E R A T E R E P O R T A P V R

- I n p u t F i l e % R E S U L T S D I R % \ P M 2 5

_ 2 0 0 4

. a p v

r

- R e p o r t F i l e % R E P O R T D I R % \ P M 2 5

_ 2 0 0 4

_ I n c i d e n c e N a t i o n

. c s v

- R e s u l t T y p e P o o l e d I n c i d e n c e

- C u s t o m F i e l d s " E n d p o i n t G r o u p

, A u t h o r

, S t a r

t A g e

, E n d p o i n t

, Q u a l i f

i e r

, P o o l i n g W i n d o w "

- R e s u l t F i e l d s " M e a n

, S t a n d a r d D e v i a t i o n

, L a t i n H y p e r

c u b e P o i n t s "

- D e c i m a l D i g i t s 0

G E N E R A T E R E P O R T A P V R

- I n p u t F i l e % R E S U L T S D I R % \ P M 2 5

_ 2 0 0 4

. a p v

r

- R e p o r t F i l e % R E P O R T D I R % \ P M 2 5

_ 2 0 0 4

_ V a l u a t i o n N a t i o n

. c s v

- R e s u l t T y p e P o o l e d V a l u a t i o n

- C u s t o m F i e l d s " E n d p o i n t G r o u p

, A u t h o r

, S t a r

t A g e

, E n d p o i n t

, Q u a l i f

i e r

, P o o l i n g W i n d o w "

- R e s u l t F i e l d s " M e a n

, S t a n d a r d D e v i a t i o n

, L a t i n H y p e r

c u b e P o i n t s "

- D e c i m a l D i g i t s 0A p p e n d i x M : F u n c t i o n E d i t o r

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 3 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

# A p p e n d i x M : F u n c t i o n E d i t o r

T h e f u n c ti o n e d i t o r i s u s e d t o d e v e l o p b o t h h e a l t h i m p a c t f u n c ti o n s a n d v a l u a ti o n f u n c ti o n s

. T h i s

a p p e n d i x d e s c r i b e s t h e s y n t a x o f t h i s e d i t o r

.



### M

. 1 U s e r D e f

i n e d V a r i a b l e s

I n a d d i ti o n t o p r e

- d e f i n e d v a r i a b l e s t h a t y o u c a n s e l e c t f r o m t h e A v a i l a b l e V a r i a b l e s l i s t

, y o u

c a n c r e a t e y o u r o w n v a r i a b l e s i n t h e C

- R F u n c ti o n E d i t o r

.

A v a r i a b l e i s a n i d e n ti f i e r w h o s e v a l u e c a n c h a n g e a t r u n ti m e

. P u t d i f f e r e n t l y , a v a r i a b l e i s a n a m e f o r a l o c a ti o n i n m e m o r y ; y o u c a n u s e t h e n a m e t o r e a d o r w

r i t e t o t h e m e m o r y l o c a ti o n

. V a r i a b l e s a r e l i k e c o n t a i n e r s f o r d a t a , a n d

, b e c a u s e t h e y a r e t y p e d

, t h e y t e l l t h e c o m p i l e r h o w t o i n t e r p r e t t h e d a t a t h e y h o l d

.

T h e b a s i c s y n t a x f o r a v a r i a b l e d e c l a r a ti o n i s

v a r i d e n t i f i e r L i s t : t y p e ;

w h e r e i d e n ti f i e r L i s t i s a c o m m a

- d e l i m i t e d l i s t o f v a l i d i d e n ti f i e r s a n d t y p e i s a n y v a l i d t y p e

. F o r

e x a m p l e ,

v a r I : I n t e g e r ;

d e c l a r e s a v a r i a b l e I o f t y p e I n t e g e r , w h i l e

v a r X

, Y : R e a l ;

d e c l a r e s t w o v a r i a b l e s

- - X a n d Y

- - o f t y p e R e a l

.

C o n s e c u ti v e v a r i a b l e d e c l a r a ti o n s d o n o t h a v e t o r e p e a t t h e r e s e r v e d w o r d v a r :

v a r

X

, Y

, Z : D o u

b l e ;

I

, J

, K : I n t e g e r ;

D i g i t : 0

. . 9 ;

I n d i c a t o r N a m e : S t r i n g ;

O k a y : B o o l e a n ;

V a r i a b l e s c a n b e i n i ti a l i z e d a t t h e s a m e ti m e t h e y a r e d e c l a r e d

, u s i n g t h e s y n t a x

v a r i d e n t i f i e r : t y p e = c o n s t a n t E x p r e s s i o n ;

w h e r e c o n s t a n t E x p r e s s i o n i s a n y c o n s t a n t e x p r e s s i o n r e p r e s e n ti n g a v a l u e o f t y p e t y p e

. T h u s t h e d e c l a r a ti o n

v a r I : I n t e g e r = 7 ;A p p e n d i x M : F u n c t i o n E d i t o r

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 4 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s i s e q u i v a l e n t t o t h e d e c l a r a ti o n a n d s t a t e m e n t

v a r I : I n t e g e r ;

. . .

I : = 7 ;

M u l ti p l e v a r i a b l e d e c l a r a ti o n s ( s u c h a s v a r X

, Y

, Z : R e a l ; ) c a n

n o t i n c l u d e i n i ti a l i z a ti o n s , n o r c a n d e c l a r a ti o n s o f v a r i a n t a n d f i l e

- t y p e v a r i a b l e s

.



### M

. 2 T h e S c r i p t L a n g u a g e

I n t h e C

- R F u n c ti o n E d i t o r , y o u c a n e v a l u a t e c o m p l e x b l o c k o f s t a t e m e n t s

.

Y o u c a n u s e c o n s t r u c ti o n s l i k e :

I f

. . . t h e n

. . . e l s e ;

f o r I : =

. . . t o

. . d

o ;

w h i l e

. . . d o ;

r e p e a t

. . . . u n t i l

. . . ;

b r e a k ;

a s s i g n m e n t (

. . . : =

. . . . ; )

t r y

. . . f i n a l l y

. . . e n d ;

t r y

. . . e x c e p t

. . . e n d ;

E a c h f u n c ti o n y o u c r e a t e c a n b e a s i

n g l e s t a t e m e n t o r a b l o c k o f s t a t e m e n t s

.

W h e n y o u s p e c i f y i t a s a b l o c k o f s t a t e m e n t s , y o u r s c r i p t m u s t c o n f o r m t o t h e r u l e s o f t h e s c r i p t
l a n g u a g e , a s f o l l o w s :

1

. E a c h s i n g l e s t a t e m e n t m u s t e n d w i t h a s e m i c o l o n ( ; )

2

. Y o u c a n u s e t h e f o l l o w i n g s t a t e m e n t s :

v a r i a b l e : = e x p r e s s i o n ;

I f l o g i c a l e x p r e s s i o n t h e n s t

a t e m e n t ( s ) [ e l s e s t a t e m e n t ( s ) ] ;

f o r v a r i a b l e : = f r o m

_ e x p r e s s i o n t o / d o w n t o t o

_ e x p r e s s i o n d o s t a t e m

e n t ( s ) ;

w h i l e l o g i c a l

_ e x p r e s s i o n d o s t a t e m e n t ( s ) ;

r e p e a t s t a t e m e n t ( s ) u n t i l l o g i c a l

_ e x p r e s s i o n ;

t r y s t a t e m e n t ( s ) f i n a l l y s t a t e m e n t ( s ) e n d ;

t r y s t a t e m e n t ( s ) e x c e p t s t a t e m e n t ( s ) e n d ;

i n l i n e c o m m e n t s : / / c o m m e n t

. . . u n t i l t

h e e n d o f t h e l i n eA p p e n d i x M : F u n c t i o n E d i t o r

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 4 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s n e s t e d c o m m e n t s : { n e s t e d c o m m e n t }

S t a t e m e n t ( s ) i n t h e a b o v e d e c l a r a ti o n s s t a t e s t h a t y o u c a n s p e c i f y e i t h e r a s i n g l e s t a t e m e n t o r a b l o c k o f s t a t e m e n t s

. T h e b l o c k o f s t a t e m e n t s m u s t b e e n c l o s e d i n b e g i n

. . . e n d k e y

w o r d s

. I t i s

n o t n e c e s s a r y t o e n c l o s e t h e b o d y o f t h e f u n c ti o n i n b e g i n

. . e n d

. C y

c l e s t a t e m e n t s c a n u s e b r e a k k e y w o r d t o b r e a k t

h e c y c l e ( b r e a k m u s t a l s o e n d w i t h s e m i c o l o n

. )



### M

. 3 O p e r a n d s

E x p r e s s i o n s m a y c o n t a i n t h e f o l l o w i n g c o n s t a n t a n d v a r i a b l e t y p e s :

I n t e g e r n u m b e r s ;

F l o a t i n g p o i n t n u m b e r s ;

S c i e n t i f i c n u m b e r s ;

D e c i m a l s e p a r a t o r f o r a l l f l o a ti n g p o i n t a n d s c i e n ti f i c

- f o r m a t n u m b e r s i n e x p r e s s i o n s , i s i n d e p e n d e n t o f t h e R e g i o n a l S e t ti n g s o f W i n d o w s a n d a l w a y s i s a d e c i m a l p o i n t ( '

. ' )

.

B o o l e a n v a l u e s

- T R U E o r F A L S E ;

D a t e t y p e v a l u e s

- v a l u e s o f t h a t t y p e m u s t b e p u t i n q u o t e s ( ' ' )

, a n d a l s o d a t e s e p a r a t o r

c h a r a c t e r i s i n d e p e n d e n t o f t h e R e g i o n a l S e t ti n g s o f W i n d o w s a n d a l w a y s i s a s l a s h

- /

, i

. e

. -

' 0 1 / 0 1 / 2 0 0 5 '

S t r i n g v a l u e s

- v a l u e s o f t h a t t y p e m u s t b e p u t i n d o u b l e q u o t e s ( " " ) ; I f a s t r i n g c o n t a i n s d o u b l e

q u o t e s , y o u s h o u l d d o u b l e t h e m ( i

. e

. , " t h i s i s a " " s t r i n g " " " ) ;



### M

. 4 O p e r a t i o n s

A r i t h m e ti c a l

+

, - , *

, / ;

d i v

- i n t e g e r d i v i s i o n ;

m o d

- m o d u l o ;

^

- p o w e r o f ;

- - n e g a t e ;

L o g i c a l

<

, < = , > = , >

, < >

, = ;

a n d

, o r , x o r , n o t ;

B i t w i s eA p p e n d i x M : F u n c t i o n E d i t o r

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 4 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s a n d

, o r , x o r ;

~ - n e g a t e ;



### M

. 5 A r i t h m e t i c F u n c t i o n s

A B S ( X ) a

b s o l u t e v a l u e

S Q R ( X ) s q u

a r e = X ^ 2 = X * X

S Q R T ( X ) s q u

a r e r o o t

S I G N ( X ) s i

g n o f X ; = 1 f o r X > 0

, = 0 f o r X = 0

,

=

- 1 f o r X < 0

Z E R O ( X ) = 0 f

o r X = 0

, = 1 f o r X < > 0

T R U N C ( X ) = I N T ( X ) i

n t e g e r p a r t

F R A C ( X ) f

r a c ti o n a l p a r t

R O U N D ( X ) r o u

n d s X t o t h e n e a r e s t i n t e g e r v a l u e

C E I L ( X ) a l

w a y s r e t u r n s " c e i l " i n t e g e r v a l u e

F L O O R ( X ) a l

w a y s r e t u r n s " f l o o r " i n t e g e r v a l u e

D E C ( X ) d e c r e m e n t s a v a l u e X b y 1 a n d

r e t u r n s a n e w v a l u e

I N C ( X ) i

n c r e m e n t s a v a l u e X b y 1 a n d

r e t u r n s a n e w v a l u e

A R G ( X

, Y ) a r g u m e n t ( p h a s e ) o f X a n d Y

R A D I U S ( X

, Y ) = s q r t ( s q r ( X ) + s q r ( Y ) )

P O W E R ( X

, Y ) r a i

s e s X t o a p o w e r o f Y ( Y i

s a f l o a ti n g p o i n t v a l u e )

I P O W E R ( X

, Y ) r a i

s e s X t o a p o w e r o f Y ( Y i

s a i n t e g e r v a l u e )

X ^ Y r a i s e s X t o a p o w e r o f Y ( s a m

e a s

a b o v e t w o f u n c ti o n s )

E X P ( X ) e x

p o n e n t

L N ( X ) n

a t u r a l l o g a r i t h mA p p e n d i x M : F u n c t i o n E d i t o r

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 4 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s L G ( X ) d e c i m a l l o g a r i t h m

L O G ( X ) b a s e 2 l o g a r i t h m

S I N ( X ) s i

n e

C O S ( X ) c o s i

n e

T A N ( X ) t a n

g e n t

C O T A N ( X ) c o t a n

g e n t

A S I N ( X ) a r c s i

n e

A C O S ( X ) a r c c o s i

n e

A T A N ( X ) a r c t a n

g e n t

S I N H ( X ) h

y p e r b o l i c s i n e

C O S H ( X ) h

y p e r b o l i c c o s i n e

T A N H ( X ) h

y p e r b o l i c t a n g e n t



### M

. 6 A g g r e g a t e F u n c t i o n s

A V G ( X 1

, X 2

, . . . ) r e t u r n s a v e r a g e v a l u e o f ( u n l i m i t e d n u m b e r o f ) a r g u m e n t s

.

M A X ( X 1

, X 2

, . . . ) m a x i m u m o f ( u n l i m i t e d n u m b e r o f ) a r g u m e n t s

.

M I N ( X 1

, X 2

, . . . ) m i n i m u m o f ( u n l i m i t e d n u m b e r o f ) a r g u m e n t s

.

S U M ( X 1

, X 2

, . . . ) s u m o f ( u n l i m i t e d n u m b e r o f ) a r g u m e n t s

.

P R O D ( X 1

, X 2

, . . ) p r o d u c t o f ( u n l i m i t e d n u m b e r o f ) a r g u m e n t s

.R e f e r e n c e s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 4 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s 

# R e f e r e n c e s

A b b e y , D

. E

. , B

. L

. H

w a n g , R

. J

. B u r c h e t t e , T

. V a n c u r e n a n d P

. K

. M i l l s

. 1 9 9 5 a

. E s ti m a t e d

l o n g

- t e r m a m b i e n t c o n c e n t r a ti o n s o f P M 1 0 a n d d e v e l o p m e n t o f r e s p i r a t o r y s y m p t o m s i n a

n o n s m o k i n g p o p u l a ti o n

. A r c h E n v i r o n H e a l t h

. V o l

. 5 0 ( 2 ) : 1 3 9

- 5 2

.

A b b e y , D

. E

. , B

. E

. O s t

r o , F

. P e t e r s e n a n

d R

. J

. B u r c h e t t e

. 1 9 9 5 b

. C h r o n i c R e s p i r a t o r y S y m p t o m s A s s o c i a t e d w i t h E s ti m a t e d L o n g

- T e r m A m b i e n t C o n c e n t r a ti o n s o f F i n e
P a r ti c u l a t e s L e s s T h a n 2

. 5 M i c r o n s i n A e r o d y n a m i c D i a m e t e r ( P M 2

. 5 ) a n

d O t h e r A i r
P o l l u t a n t s

. J E x p o A n a l E n v i r o n E p i d e m i o l

. V o l

. 5 ( 2 ) : 1 3 7

- 1 5 9

.

A b b e y , D

. E

. , F

. P e t e r s e n

, P

. K

. M i l l s a n d W

. L

. B e e s o n

. 1 9 9 3

. L o n

g

- T e r m A m b i e n t
C o n c e n t r a ti o n s o f T o t a l S u s p e n d e d P a r ti c u l a t e s , O z o n e , a n d S u l f u r D i o x i d e a n d R e s p i r a t o r y S y m p t o m s i n a N o n s m o k i n g P o p u l a ti o n

. A r c h i v e s o f E n v i r o n m e n t a l H e a l t h

. V o l

. 4 8 ( 1 ) : 3 3

- 4 6

.

A b t A s s o c i a t e s I n c

. 2 0 0 0

. F i n a l H e a v y D u t y E n g i n e / D i e s e l F u e l R u l e : A i r Q u a l i t y E s ti m a ti o n , S e l e c t e d H e a l t h a n d W e l f a r e B e n e f i t s M e t h o d s , a n d B e n e f i t A n a l y s i s R e s u l t s

. P r e p a r e d f o r U

. S

. E P A

, O f f i c e o f A i r Q u a l i t y P l a n n i n g a n d S t a n d a r d s , R e s e a r c h T r i a n g l e P a r k

, N C

. B e t h e s d a , M D

. D e c e m

b e r

.

A d a m s , P

. F

. , G

. E

. H e n

d e r s h o t a n d M

. A

. M a r a n

o

. 1 9 9 9

. C u r r e n t E s ti m a t e s f r o m t h e N a ti o n a l

H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y , 1 9 9 6

. V i t a l H e a l t h S t a t

. V o l

. 1 0 ( 2 0 0 ) : 1

- 2 1 2

.

A g e n c y f o r H e a l t h c a r e R e s e a r c h a n d Q u a l i t y ( A H R Q )

. 2 0 0 7

. H e a l

t h c a r e C o s t a n d U ti l i z a ti o n
P r o j e c t

. N a ti o n a l I n p a ti e n t S a m p l e ( N I S ) R o c k v i l l e , M a r y l a n d

. A v a i l a b l e a t : h t t p : / / w w w

. a h r q

. g o v / d a t a / h c u p / [ a c c e s s e d F e b r

u a r y , 2 0 1 2 ]

.

A m e r i c a n L u n g A s s o c i a ti o n

. 2 0 0 2 a

. T r e n d s i n A s t h m a M o r b i d i t y a n d M o r t a l i t y

. A m e r i c a n L u n g A s s o c i a ti o n , B e s t P r a c ti c e s a n d P r o g r a m S e r v i c e s , E p i d e m i o l o g y a n d S t a ti s ti c s U n i t

. h t t p : / /

w w w

. l u n g u s a

. o r g / d a t a / a s t h m a / A S T H M A d t

. p d f

.

A m e r i c a n L u n g A s s o c i a ti o n

. 2 0 0 2 b

. T r e n d s i n C h r o n i c B r o n c h i ti s a n d E m p h y s e m a : M o r b i d i t y

a n d M o r t a l i t y

. A m e r i c a n L u n g A s s o c i a ti o n , B e s t P r a c ti c e s a n d P r o g r a m S e r v i c e s , E p i d e m i o l o g y a n d S t a ti s ti c s U n i t

. h t t p : / / w w w

. l u n g u s a

. o r g / d a t a / c o p d / C O P D 1

. p d f

.

A m e r i c a n L u n g A s s o c i a ti o n

. 2 0 0 2 c

. T r e n d s i n M o r b i d i t y a n d M o r t a l i t y : P n e u m o n i a , I n f l u e n z a ,

a n d A c u t e R e s p i r a t o r y C o n d i ti o n s

. A m e r i c a n L u n g A s s o c i a ti o n , B e s t P r a c ti c e s a n d P r o g r a m S e r v i c e s , E p i d e m i o l o g y a n d S t a ti s ti c s U n i t

. h t t p : / / w w w

. l u n g u s a

. o r g / d a t a / p i / P I

_ 1

. p d f

.

A m e r i c a n L u n g A s s o c i a ti o n

. 2 0 1 0 a

. T r e n d s i n C O P D ( C h r o n i c B r o n c h i ti s a n d E m p h y s e m a ) :
M o r b i d i t y a n d M o r t a l i t y

. A m e r i c a n L u n g A s s o c i a ti o n E p i d e m i o l o g y a n d S t a ti s ti c s U n i t

R e s e a r c h a n d P r o g r a m S e r v i c e s D i v i s i o n

. F e b r u a r y

. T a b l e 4

. B a s e d o n N H I S d a t a ( C D C

, 2 0 0 8 )

. A v a i l a b l e a t h t t p : / / w w w

. l u n g u s a

. o r g / f i n d i n g

- c u r e s / o u r

- r e s e a r c h / t r e n d

- r e p o r t s / c o p d

t r e n d

- r e p o r t

. p d f

.R e f e r e n c e s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 4 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s A m e r i c a n L u n g A s s o c i a ti o n

. 2 0 1 0 b

. T r e n d s i n A s t h m a M o r b i d i t y a n d M o r t a l i t y

. A m e r i c a n L u n g A s s o c i a ti o n E p i d e m i o l o g y a n d S t a ti s ti c s U n i t R e s e a r c h a n d P r o g r a m S e r v i c e s D i v i s i o n

. F e b r u a r y

. T a b l e 7

. B a s e d o n N H I S d a t a ( C D C

, 2 0 0 8 )

. A v a i l a b l e a t h t t p : / / w w w

. l u n g u s a

. o r g /

f i n d i n g

- c u r e s / o u r

- r e s e a r c h / t r e n d

- r e p o r t s / a s t h m a

- t r e n d

- r e p o r t

. p d f

.

B a b i n , S

. M

. , H

. S

. B u

r k o m , e t a l

. ( 2 0 0 7 )

. "

P e d i a t r i c p a ti e n t a s t h m a

- r e l a t e d e m e r g e n c y d e p a r t m e n t v i s i t s a n d a d m i s s i o n s i n W a s h i n g t o n , D C

, f r o m 2 0 0 1

- 2 0 0 4

, a n

d a s s o c i a ti o n s w i t h

a i r q u a l i t y , s o c i o

- e c o n o m i c s t a t u s a n d a g e g r o u p

. " E n v i r o n H e a l t h 6 : 9

.

B e l l

, M

. L

. , K

. E b i s u , e t a l

. ( 2 0 0 8 )

. " S e a s o n

a l a n d R e g i o n a l S h o r t

- t e r m E f f e c t s o f F i n e P a r ti c l e s

o n H o s p i t a l A d m i s s i o n s i n 2 0 2 U S C o u

n ti e s , 1 9 9 9

– 2 0 0 5

. " A

m e r i c a n J o u r n a l o f E p i d e m i o l o g y 1 6 8 ( 1 1 ) : 1 3 0 1

- 1 3 1 0

.

B e l l

, M

. L

. , F

. D o m

i n i c i a n d J

. M

. S a m e t

. 2 0 0 5

. A m e t a

- a n a l y s i s o f ti m e

- s e r i e s s t u d i e s o f o z o n e

a n d m o r t a l i t y w i t h c o m p a r i s o n t o t h e n a ti o n a l m o r b i d i t y , m o r t a l i t y , a n d a i r p o l l u ti o n s t u d y

. E p i d e m i o l o g y

. V o l

. 1 6 ( 4 ) : 4 3 6

- 4 5

.

B e l l

, M

. L

. , A

. M c D e r

m o t t

, S

. L

. Z e g e r , J

. M

. S a m e t a n d F

. D o m i n i c i

. 2 0 0 4

. O z o n e a n d s h o r t

t e r m m o r t a l i t y i n 9 5 U S u r b a n c o m m u n i ti e s , 1 9 8 7

- 2 0 0 0

. J a m

a

. V o l

. 2 9 2 ( 1 9 ) : 2 3 7 2

- 8

.

B e l o v a , A

. , E

. P o s t a n

d D

. M c C u b b i n

. 2 0 0 7

. U s i n g E x p e r t D i s t r i b u ti o n s i n B e n M A P

. M e m o r a n d u m p r e p a r e d f o r B r y a n H u b b e l l a t U

. S

. E P A

, O f f i c e o f A i r Q u a l i t y P l a n n i n g a n d

S t a n d a r d s

. P r e p a r e d b y A

b t A s s o c i a t e s , B e t h e s d a , M D

. M a r c h 7

.

B l u m e n s c h e i n , K

. a n d M

. J o h a n n e s s o n

. 1 9 9 8

. R

e l a ti o n s h i p b e t w e e n q u a l i t y o f l i f e i n s t r u m e n t s , h e a l t h s t a t e u ti l i ti e s , a n d w i l l i n g n e s s t o p a y i n p a ti e n t s w i t h a s t h m a

. A n n A l l e r g y A s t h m a
I m m u n o l

. V o l

. 8 0 ( 2 ) : 1 8 9

- 9 4

.

B u r n e t t

, R

. T

. , M

. S m

i t h

- D o i r o n , D

. S ti e b

, M

. E

. R a i z e n n e , J

. R

. B r o o k

, R

. E

. D a l

e s , J

. A

. L e e c h

, S

. C a k m a k a n d D

. K r e w s k i

. 2 0 0 1

. A s s o c i

a ti o n b e t w e e n o z o n e a n d h o s p i t a l i z a ti o n f o r

a c u t e r e s p i r a t o r y d i s e a s e s i n c h i l d r e n l e s s t h a n 2 y e a r s o f a g e

. A m J E p i d e m i o l

. V o l

. 1 5 3 ( 5 ) : 4 4 4

- 5 2

.

C e n t e r s f o r D i s e a s e C o n t r o l a n d P r e v e n ti o n ( C D C )

. 2 0 0 8

. N a ti

o n a l C e n t e r f o r H e a l t h S t a ti s ti c s

. N a ti o n a l H e a l t h I n t e r v i e w S u r v e y , 1 9 9 9

- 2 0 0 8

.

C h e n , L

. , B

. L

. J e n n i s o n , W

. Y a n g a n d S

. T

. O m a y e

. 2 0 0 0

. E l e m e n t a r y s c h o o l a b s e n t e e i s m a n d

a i r p o l l u ti o n

. I n h a l T o x i c o l

. V o l

. 1 2 ( 1 1 ) : 9 9 7

- 1 0 1 6

.

C h i a n g , P

. L

. 1 9 6 7

. V a r i

a n c e a n d C o v a r i a n c e o f L i f e T a b l e F u n c ti o n s E s ti m a t e d f r o m a S a m p l e

o f D e a t h s

. N a ti o n a l C e n t e r f o r H e a l t h S t a ti s ti c s

. W a s h i n g t o n , D C

. M a r c h

.

C o l l e t

, D

. 1 9 9 4

. M o d e l

l i n g S u r v i v a l D a t a i n M e d i c a l R e s e a r c h

. C h a p m a n & H a l l : N e w Y o r k

.R e f e r e n c e s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 4 6 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s C r o p p e r , M a u r e e n R

. a n d A l a n J

. K r u p n i c k

. 1 9 9 9

. T h e s o c i a l c o s t s o f c h r o n i c h e a r t a n d l u n g d i s e a s e , i n M a u r e e n C r o p p e r , V a l

u i n g E n v i r o n m e n t a l B e n e f i t s : S e l e c t e d E s s a y s o f M a u r e e n C r o p p e r , E d w a r d E l

g a r : N o r t h a m p t o n , M A

.

D e c i s i o n e e r i n g

. 1 9 9 6

. C r y s t a l B a l l : F o r e c a s ti n g a n d R i s k A n a l y s i s f o r S p r e a d s h e e t U s e r s : U s e r
M a n u a l

. V e r s i o n 4

. 0

. D e n v e r , C O

. w w w

. d e c i s i o n e e r i n g

. c o m

.

D e l f i n o , R

. J

. , H

. G o n

g , J r

. , W

. S

. L i n n , E

. D

. P e l l i z z a r i a n d Y

. H u

. 2 0 0 3

. A s t h m a s y m p t o m s i n
H i s p a n i c c h i l d r e n a n d d a i l y a m b i e n t e x p o s u r e s t o t o x i c a n d c r i t e r i a a i r p o l l u t a n t s

. E n v i r o n
H e a l t h P e r s p e c t

. V o l

. 1 1 1 ( 4 ) : 6 4 7

- 5 6

.

D e l f i n o , R

. J

. , R

. S

. Z e i

g e r , J

. M

. S e l t z e r , D

. H

. S t r e e t a n d C

. E

. M c L a r e n

. 2 0 0 2

. A s s o c i

a ti o n o f

a s t h m a s y m p t o m s w i t h p e a k p a r ti c u l a t e a i r p o l l u ti o n a n d e f f e c t m o d i f i c a ti o n b y a n ti

i n f l a m m a t o r y m e d i c a ti o n u s e

. E n v i r o n H e a l t h P e r s p e c t

. V o l

. 1 1 0 ( 1 0 ) : A 6 0 7

- 1 7

.

D e r S i m o n i a n , R

. a n d N

. L a i r d

. 1 9 8 6

. M e t a

- A

n a l y s i s i n C l i n i c a l T r i a l s

. C o n t r o l l e d C l i n i c a l T r i a l s

. V o l

. 7 : 1 7 7

- 1 8 8

.

D e w a n j i

, A

. a n d S

. H

. M o o l g a v k a r

. 2 0 0 0

. A P o i

s s o n p r o c e s s a

p p r o a c h f o r r e c u r r e n t e v e n t d a t a

w i t h e n v i r o n m e n t a l c o v a r i a t e s

. E n v i r o n m e t r i c s

. V o l

. 1 1 : 6 6 5

- 6 7 3

.

D e w a n j i

, A

. a n d S

. H

. M o o l g a v k a r

. 2 0 0 2

. C h

o i c e s o f s t r a ti f i c a ti o n i n P o i s s o n p r o c e s s a n

a l y s i s o f

r e c u r r e n t e v e n t d a t a w i t h e n v i r o n m e n t a l c o v a r i a t e s

. S t a t

. M e d

. V o l

. 2 1 : 3 3 8 3

- 3 3 9 3

.

D i c k i e , M

. a n d S

. G e r k i n g

. 1 9 8 7

. R e c o n c i l i n g A v e r ti n g B e h a v i o r a n d C o n ti n g e n t V a l u a ti o n
B e n e f i t E s ti m a t e s o f R e d u c i n g S y m p t o m s o f O z o n e E x p o s u r e ( d r a f t )

, a s c i t e d i n N e u m a n n , J

. E

. , M

. D i c k i e , a n d R

. E

. U n s w o r t h

. 1 9 9 4

. P r e p a r e d b y I n

d u s t r i a l E c o n o m i c s

. P r e p a r e d f

o r J i m D e M o c k e r , U

. S

. E

P A

, O f f i c e o f A i r a n d R a d i a ti o n

. M a r c h 3 1

.

D i c k i e , M

. a n d V

. L

. U l e r y

. 2 0 0 2

. P a r e n

t a l A l t r u i s m a n d t h e V a l u e o f A v o i d i n g A c u t e I l l n e s s : A r e K i d s W o r t h M o r e T h a n P a r e n t s ? ( P a p e r t o b e s u b m i t t e d f o r p u b l i c a ti o n

. P r e s e n t e d a t
A s s o c i a ti o n o f E n v i r o n m e n t a l a n d R e s o u r c e E c o n o m i s t s 2 0 0 1 W o r k s h o p , " A s s e s s i n g a n d

M a n a g i n g E n v i r o n m e n t a l a n d P u b l i c H e a l t h R i s k s

. " )

. D e c e m b e r

.

D o c k e r y , D

. W

. , J

. C u n n i n g h a m , A

. I

. D a m o k o s h

, L

. M

. N e a s , J

. D

. S p e n

g l e r , P

. K o u t r a k i s , J

. H

. W a r e , M

. R

a i z e n n e a n d F

. E

. S p e i z e r

. 1 9 9 6

. H e a l

t h E f f e c t s o f A c i d A e r o s o l s O n N o r t h

A m e r i c a n C h i l d r e n

- R e s p i r a t o r y S y m p t o m s

. E n v i r o n m e n t a l H e a l t h P e r s p e c ti v e s

. V o l

. 1 0 4 ( 5 ) : 5 0 0

- 5 0 5

.

D o c k e r y , D

. W

. , F

. E

. S p e i

z e r , D

. O

. S t r a m , J

. H

. W a r e , J

. D

. S p e n

g l e r a n d B

. G

. F e r r i s , J r

. 1 9 8 9

. E f f e c t s o f I n h a l a b l e P a r ti c l e s o n R e s p i r a t o r y H e a l t h o f C h i l d r e n

. A m R e v R e s p i r D i s

. V o l

. 1 3 9 : 5 8 7

- 5 9 4

.

E i s e n s t e i n , E

. L

. , L

. K

. S h

a w , K

. J

. A n s t r o m , C

. L

. N e l s o n , Z

. H a k i m , V

. H a s s e l b l a d a n d D

. B

. M a r k

. 2 0 0 1

. A s s e s s i

n g t h e c l i n i c a l a n d e c o n o m i c b u r d e n o f c o r o n a r y a r t e r y d i s e a s e : 1 9 8 6

- 1 9 9 8

. M e d C a r e

. V o l

. 3 9 ( 8 ) : 8 2 4

- 3 5

.R e f e r e n c e s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 4 7 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s E S E E R C O

. 1 9 9 4

. N e w Y o r

k S t a t e E n v i r o n m e n t a l E x t e r n a l i ti e s C o s t S t u d y

. R e p o r t 2 :
M e t h o d o l o g y

. E m p i r e S t a t e E l e c t r i c E n e r g y R e s e a r c h C o r p o r a ti o n

.

F u n g , K

. Y

. , S

. K h

a n , D

. K r e w s k i a n

d Y

. C h e n

. 2 0 0 6

. A s s o c i

a ti o n b e t w e e n a i r p o l l u ti o n a n d

m u l ti p l e r e s p i r a t o r y h o s p i t a l i z a ti o n s a m o n g t h e e l d e r l y i n V a n c o u v e r , C a n a d a

. I n h a l T o x i c o l

. V o l

. 1 8 ( 1 3 ) : 1 0 0 5

- 1 1

.

F u n g , K

. Y

. K

. , D a n

i e l ; C h e n , Y u e ; B u r n e t t

, R i c k ; C a k m a k

, S a b i t

. 2 0 0 3

. C o m p a r i s o n o f ti m e

s e r i e s a n d c a s e

- c r o s s o v

e r a n a l y s e s o f a i r p o l l u ti o n a n d h o s p i t a l a d m i s s i o n d a t a

. I n t e r n a ti o n a l

J o u r n a l o f E p i d e m i o l o g y

. V o l

. 3 2 : 1 0 6 4

– 1 0 7 0

.

G e o L y ti c s I n c

. 2 0 0 1

. C e n s u s C D ® 1 9 9 0 + M a

p s , R e l e a s e 4

. 1

. C D

- R

O M

. G e o L y ti c s , I n c

.

G i l l i l a n d

, F

. D

. , K

. B e r

h a n e , E

. B

. R a p p a p o r t

, D

. C

. T h o m a s , E

. A v o l

, W

. J

. G a u d e r m a n , S

. J

. L o n d o n , H

. G

. M a r g o l i s , R

. M c C o n n e l l

, K

. T

. I s l a m a n d J

. M

. P e t e r s

. 2 0 0 1

. T

h e e f f e c t s o f

a m b i e n t a i r p o l l u ti o n o n s c h o o l a b s e n t e e i s m d u e t o r e s p i r a t o r y i l l n e s s e s

. E p i d e m i o l o g y

. V o l

. 1 2 ( 1 ) : 4 3

- 5 4

.

G r e e n e , W

. H

. 1 9 9 7

. E c o n

o m e t r i c A n a l y s i s

. P r e n ti c e H a l l : U p p e r S a d d l e R i v e r , N J

.

H a a s e , N

. 2 0 0 2

. P h

o n e c o n v e r s a ti o n

. A m e r i c a n H e a r t A s s o c i a ti o n , O c t o b e r

.

H u a n g , Y

. , F

. D o m i n i c i a n d M

. L

. B e l l

. 2 0 0 5

. B a y e s i a n h i e r a r c h i c a l d i s t r i b u t e d l a g m o d e l s f o r

s u m m e r o z o n e e x p o s u r e a n d c a r d i o

- r e s p i r a t o r y m o r t a l i t y

. E n v i r o n m e t r i c s

. V o l

. 1 6 : 5 4 7

– 5 6 2

.

I n d u s t r i a l E c o n o m i c s I n c o r p o r a t e d ( I E c )

. 1 9 9 3

. M e m

o r a n d u m t o J i m D e M o c k e r , U

. S

. E n v i r o n m e n t a l P r o t e c ti o n A g e n c y , O f f i c e o f A i r a n d R a d i a ti o n , O f f i c e o f P o l i c y A n a l y s i s a n d

R e v i e w

. S e p t e m b e r 3 0

.

I n d u s t r i a l E c o n o m i c s I n c o r p o r a t e d ( I E c )

. 1 9 9 4

. L i

n k a g e B e t w e e n H e a l t h E f f e c t s E s ti m a ti o n a n d

M o r b i d i t y V a l u a ti o n i n t h e S e c ti o n 8 1 2 A n a l y s i s

- - D r a f t V a l u a ti o n D o c u m e n t

. M e m o r a n d u m

t o J i m D e M o c k e r , U

. S

. E

n v i r o n m e n t a l P r o t e c ti o n A g e n c y , O f f i c e o f A i r a n d R a d i a ti o n , O f f i c e

o f P o l i c y A n a l y s i s a n d R e v i e w

. P r e p a r e d b y J

. E

. N e u

m a n n , M

. T

. D i c k i e , a n d R

. E

. U n s w o r t h

. M a r c h 3 1

.

I n d u s t r i a l E c o n o m i c s I n c o r p o r a t e d ( I E c )

. 2 0 0 6

. E

x p a n d e d E x p e r t J u d g m e n t A s s e s s m e n t o f t h e C o n c e n t r a ti o n

- R e s p o n s e R e l a ti o n s h i p B e t w e e n P M 2

. 5 E

x p o s u r e a n d M o r t a l i t y , F i n a l R e p o r t

. P r e p a r e d f o r U

. S

. E n v i r o n m e n t a l P r o t e c ti o n A g e n c y , O f f i c e o f A i r a n d R a d i a ti o n , O f f i c e o f

P o l i c y A n a l y s i s a n d R e v i e w

. P r e p a r e d b y I E c

. C a m

b r i d g e , M A

. S e p t e m

b e r 2 1

.

I t o , K

. 2 0 0 3

. A s s o c i

a ti o n s o f P a r ti c u l a t e M a t t e r C o m p o n e n t s w i t h D a i l y M o r t a l i t y a n d M o r b i d i t y i n D e t r o i t

, M i c h i g a n

. I n : R e v i s e d A n a l y s e s o f T i m e

- S e r i e s S t u d i e s o f A i r P o l l u ti o n a n d H e a l t h

. H e a l t h E f f e c t s I n s ti t u t e

. B o s t o n , M A

. M a y

.

I t o , K

. , S

. F

. D e L e o n a n

d M

. L i p p m a n n

. 2 0 0 5

. A s s o c i

a ti o n s b e t w e e n o z o n e a n d d a i l y m o r t a l i t y :

a n a l y s i s a n d m e t a

- a n a l y s i s

. E p i d e m i o l o g y

. V o l

. 1 6 ( 4 ) : 4 4 6

- 5 7

.R e f e r e n c e s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 4 8 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s I t o , K

. a n d G

. D

. T h u r s t o n

. 1 9 9 6

. D a i

l y P M 1 0 / m o r t a l i t y a s s o c i a ti o n s : a n i n v e s ti g a ti o n s o f a t

- r i s k

s u b p o p u l a ti o n s

. J o u r n a l o f E x p o s u r e A n a l y s i s a n d E n v i r o n m e n t a l E p i d e m i o l o g y

. V o l

. 6 ( 1 ) : 7 9

- 9 5

.

I t o , K

. , G

. D

. T

h u r s t o n a n d R

. A

. S i l v e r m a n

. 2 0 0 7

. C h a r a c t e r i z a ti o n o f P M 2

. 5

, g

a s e o u s

p o l l u t a n t s , a n d m e t e o r o l o g i c a l i n t e r a c ti o n s i n t h e c o n t e x t o f ti m e

- s e r i e s h e a l t h e f f e c t s m o d e l s

. J

E x p o S c i E n v i r o n E p i d e m i o l

. V o l

. 1 7 S u p p l 2 : S 4 5

- 6 0

.

J e r r e t t

, M

. , R

. B u r n e t t

, A

. I

. P o p e , K

. I t o , G

. T

h u r s t o n , D

. K r e w s k i

, Y

. S h i

, E

. C a l l e a n d M

. T h u n

. 2 0 0 9

. L o n g

- T e r m O z o n e E x p o s u r e a n d M o r t a l i t y

. T h e N e w E n g l a n d J o u r n a l o f

M e d i c i n e

. V o l

. 3 6 0 ( 1 1 ) : 1 0 8 5

- 9 5

.

J u d g e , G

. G

. , W

. E

. G

r i f f i t h s , R

. C

. H i l l

, H

. L u t k e p o h l a n d T

. - C

. L e e

. 1 9 8 5

. T

h e T h e o r y a n d

P r a c ti c e o f E c o n o m e t r i c s

. J o h n W i l e y a n d S o n s : N e w Y o r k

.

K e n n e d y , P

. 1 9 9 0

. A G

u i d e t o E c o n o m e t r i c s

. M I T P r e s s : C a m

b r i d g e , M A

.

K r e w s k i

, D

. , M

. J e r r e t t

, R

. B u r n e t t

, R

. M a , E

. H

u g h e s , Y

. S h i

, M

. C

. T u r n e r , C

. A

. I

. P o p e , G

. T h u r s t o n , E

. C a l l e a n d M

. J

. T h u n

. 2 0 0 9

. E x t e n d e d f o l l o w

- u p a n d s p a ti a l a n a l y s i s o f t h e A m e r i c a n C a n c e r S o c i e t y s t u d y l i n k i n g p a r ti c u l a t e a i r p o l l u ti o n a n d m o r t a l i t y

. H E I R e s e a r c h

R e p o r t

, 1 4 0

, H e a l t h E f f e c t s I n s ti t u t e , B o s t o n , M A

.

K r u p n i c k

, A

. J

. a n d M

. L

. C r o p p e r

. 1 9 9 2

. T

h e E f f e c t o f I n f o r m a ti o n O n H e a l t h R i s k V a l u a ti o n s

. J o u r n a l o f R i s k a n d U n c e r t a i n t y

. V o l

. 5 ( 1 ) : 2 9

- 4 8

.

L a d e n , F

. , J

. S c h w a r t z , F

. E

. S p e i z e r a n d D

. W

. D o c k e r

y

. 2 0 0 6

. R e d u c ti o n i n F i n e P a r ti c u l a t e A i r P o l l u ti o n a n d M o r t a l i t y : E x t e n d e d f o l l o w

- u p o f t h e H a r v a r d S i x C i ti e s S t u d y

. A m J R e s p i r C r i t C a r e M e d

. V o l

. 1 7 3 ( 6 ) : 6 6 7

- 7 2

.

L e v y , J

. I

. , S

. M

. C h

e m e r y n s k i a n d J

. A

. S a r n a t

. 2 0 0 5

. O z o n e e x p o s u r e a n d m o r t a l i t y : a n

e m p i r i c b a y e s m e t a r e g r e s s i o n a n a l y s i s

. E p i d e m i o l o g y

. V o l

. 1 6 ( 4 ) : 4 5 8

- 6 8

.

L i n n , W

. S

. , Y

. S z

l a c h c i c , H

. G o n g , J r

. , P

. L

. K i n n e y a n d K

. T

. B e r h a n e

. 2 0 0 0

. A i r p o l l u ti o n

a n d d a i l y h o s p i t a l a d m i s s i o n s i n m e t r o p o l i t a n L o s A n g e l e s

. E n v i r o n H e a l t h P e r s p e c t

. V o l

. 1 0 8 ( 5 ) : 4 2 7

- 3 4

.

L i p p m a n n , M

. , K

. I t o , A

. N á d a s a n

d R

. B u r n e t t

. 2 0 0 0

. A s s o c i

a ti o n o f P a r ti c u l a t e M a t t e r C o m p o n e n t s w i t h D a i l y M o r t a l i t y a n d M o r b i d i t y i n U r b a n P o p u l a ti o n s

. H e a l t h E f f e c t s
I n s ti t u t e

. N u m b e r 9 5

. A u g u s t

.

L o e h m a n , E

. T

. , S

. V

. B e r g , A

. A

. A

r r o y o , R

. A

. H e d i n g e r , J

. M

. S c h w a r t z , M

. E

. S h a w , R

. W

. F a h i e n , V

. H

. D e , R

. P

. F i

s h e , D

. E

. R i o , W

. F

. R o s s l e y a n d A

. E

. S

. G r e e n

. 1 9 7 9

. D i s t r i b u ti o n a l A n a l y s i s o f R e g i o n a l B e n e f i t s a n d C o s t o f A i r Q u a l i t y C o n t r o l

. J o u r n a l o f

E n v i r o n m e n t a l E c o n o m i c s a n d M a n a g e m e n t

. V o l

. 6 : 2 2 2

- 2 4 3

.R e f e r e n c e s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 4 9 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s L u g i n a a h

, I

. N

. , K

. Y

. F u

n g , K

. M

. G o r e y

, G

. W e b s t e r a n

d C

. W i l l s

. 2 0 0 5

. A s s o c i

a ti o n o f

a m b i e n t a i r p o l l u ti o n w i t h r e s p i r a t o r y h o s p i t a l i z a ti o n i n a g o v e r n m e n t

- d e s i g n a t e d " a r e a o f

c o n c e r n " : t h e c a s e o f W i n d s o r , O n t a r i o

. E n v i r o n H e a l t h P e r s p e c t

. V o l

. 1 1 3 ( 3 ) : 2 9 0

- 6

.

M a r , T

. F

. , J

. Q

. K o e n

i g , e t a l

. ( 2 0 1 0 )

. "

A s s o c i a ti o n s b e t w e e n a s t h m a e m e r g e n c y v i s i t s a n d

p a r ti c u l a t e m a t t e r s o u r c e s , i n c l u d i n g d i e s e l e m i s s i o n s f r o m s t a ti o n a r y g e n e r a t o r s i n T a c o m a , W a s h i n g t o n

. " I n h a l T o x i c o l 2 2 ( 6 ) : 4 4 5

- 8

.

M a r , T

. F

. , T

. V

. L a r s o n

, e t a l

. ( 2 0 0 4 )

. "

A n a n a l y s i s o f t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n r e s p i r a t o r y

s y m p t o m s i n s u b j e c t s w i t h a s t h m a a n d d a i l y a i r p o l l u ti o n i n S p o k a n e , W a s h i n g t o n

. " I n h a l

T o x i c o l 1 6 ( 1 3 ) : 8 0 9

- 1 5

.

M c C o n n e l l

, R

. , K

. B e r h a n e , F

. G i l l i l a n d

, S

. J

. L o n d o n , H

. V o r a , E

. A

v o l

, W

. J

. G a u d e r m a n , H

. G

. M a r g o l i s , F

. L u r m a n n , D

. C

. T h o m a s a n d J

. M

. P e t e r s

. 1 9 9 9

. A i

r p o l l u ti o n a n d b r o n c h i ti c

s y m p t o m s i n S o u t h e r n C a l i f o r n i a c h i l d r e n w i t h a s t h m a

. E n v i r o n H e a l t h P e r s p e c t

. V o l

. 1 0 7 ( 9 ) : 7 5 7

- 6 0

.

M i c h a u d

, J

. P

. , J

. S

. G

r o v e a n d D

. K r u p i t s ky

. 2 0 0 4

. E m e r g e n c y d e p a r t m e n t v i s i t s a n d " v o g "

-

r e l a t e d a i r q u a l i t y i n H i l o , H a w a i ' i

. E n v i r o n R e s

. V o l

. 9 5 ( 1 ) : 1 1

- 9

.

M o o l g a v k a r , S

. H

. 2 0 0 0 a

. A i

r P o l l u ti o n a n d H o s p i t a l A d m i s s i o n s f o r C h r o n i c O b s t r u c ti v e
P u l m o n a r y D i s e a s e i n T h r e e M e t r o p o l i t a n A r e a s i n t h e U n i t e d S t a t e s

. I n h a l a ti o n T o x i c o l o g y

. V o l

. 1 2 ( S u p p l e m e n t 4 ) : 7 5

- 9 0

.

M o o l g a v k a r , S

. H

. 2 0 0 0 b

. A i

r p o l l u ti o n a n d h o s p i t a l a d m i s s i o n s f o r d i s e a s e s o f t h e c i r c u l a t o r y

s y s t e m i n t h r e e U

. S

. m e t r o p o l i t a n a r e a s

. J A i

r W a s t e M a n a g A s s o c

. V o l

. 5 0 ( 7 ) : 1 1 9 9

- 2 0 6

.

M o o l g a v k a r , S

. H

. 2 0 0 3

. A i

r P o l l u ti o n a n d D a i l y D e a t h s a n d H o s p i t a l A d m i s s i o n s i n L o s A n g e l e s a n d C o o k C o u n ti e s

. I n : R e v i s e d A n a l y s e s o f T i m e

- S e r i e s S t u d i e s o f A i r P o l l u ti o n

a n d H e a l t h

. H e a l t h E f f e c t s I n s ti t u t e

. B o s t o n , M A

. M a y

.

M o o l g a v k a r , S

. H

. , E

. G

. L

u e b e c k a n d E

. L

. A n d e r s o n

. 1 9 9 7

. A i

r p o l l u ti o n a n d h o s p i t a l

a d m i s s i o n s f o r r e s p i r a t o r y c a u s e s i n M i n n e a p o l i s S t

. P a u l a n d B i r m i n g h a m

. E p i d e m i o l o g y

. V o l

. 8 ( 4 ) : 3 6 4

- 3 7 0

.

M o o l g a v k a r , S

. H

. , E

. G

. L

u e b e c k

, T

. A

. H a l

l a n d E

. L

. A n d e r s o n

. 1 9 9 5

. A i

r P o l l u ti o n a n d

D a i l y M o r t a l i t y i n P h i l a d e l p h i a

. E p i d e m i o l o g y

. V o l

. 6 ( 5 ) : 4 7 6

- 4 8 4

.

M o r ti m e r , K

. M

. , L

. M

. N e a s , D

. W

. D o c k e r y , S

. R e d l i n e a n d I

. B

. T a g e r

. 2 0 0 2

. T h e e f f e c t o f

a i r p o l l u ti o n o n i n n e r

- c i t y c h i l d r e n w i t h a s t h m a

. E u r R e s p i r J

. V o l

. 1 9 ( 4 ) : 6 9 9

- 7 0 5

.

M r o z e k

, J

. R

. a n d L

. O

. T a y l o r

. 2 0 0 2

. W h a t D e t e r m i n e s t h e V a l u e o f L i f e ? A M e t a

- A

n a l y s i s

. J o u r n a l o f P o l i c y A n a l y s i s a n d M a n a g e m e n t

. V o l

. 2 1 : 2 5 3

- 2 7 0

.R e f e r e n c e s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 5 0 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s N a ti o n a l C e n t e r f o r H e a l t h S t a ti s ti c s

. 1 9 9 9

. N a ti

o n a l V i t a l S t a ti s ti c s R e p o r t s

. U

. S

. D e p a r

t m e n t o f

H e a l t h a n d H u m a n S e r v i c e s , C e n t e r s f o r D i s e a s e C o n t r o l a n d P r e v e n ti o n , N a ti o n a l C e n t e r f o r
H e a l t h S t a ti s ti c s

. W a s h i n g t o n , D C

. V o l u m e 4 7

, N u m b e r 1 9

. J u n e 3 0

.

N e l d e r , J

. A

. a n d R

. M e a d

. 1 9 6 5

. A s i

m p l e x a l g o r i t h m f o r f u n c ti o n m i n i m i z a ti o n

. C o m p u t e r J o u r n a l

. V o l

. 7 : 3 0 8

- 3 1 3

.

N e w Y o r k D e p a r t m e n t o f H e a l t h ( N Y D O H )

. 2 0 0 6

. A S t

u d y o f A m b i e n t A i r C o n t a m i n a n t s a n d

A s t h m a i n N e w Y o r k C i t y

. N e w Y o r k S t a t e D e p a r t m e n t o f H e a l t h C e n t e r f o r E n v i r o n m e n t a l

H e a l t h

.

N o r r i s , G

. , S

. N

. Y o u

n g P o n g , J

. Q

. K o e n i g , T

. V

. L a r s o n

, L

. S h e p p a r d a n d J

. W

. S t o u t

. 1 9 9 9

. A n a s s o c i a ti o n b e t w e e n f i n e p a r ti c l e s a n d a s t h m a e m e r g e n c y d e p a r t m e n t v i s i t s f o r c h i l d r e n i n S e a t t l e

. E n v i r o n H e a l t h P e r s p e c t

. V o l

. 1 0 7 ( 6 ) : 4 8 9

- 9 3

.

N Y D O H

. 2 0 0 6

. A S t

u d y o f A m b i e n t A i r C o n t a m i n a n t s a n d A s t h m a i n N e w Y o r k C i t y

. N e w Y o r k S t a t e D e p a r t m e n t o f H e a l t h C e n t e r f o r E n v i r o n m e n t a l H e a l t h

.

O ' C o n n o r , R

. M

. a n d G

. C

. B l o m q u i s t

. 1 9 9 7

. M e a s u

r e m e n t o f C o n s u m e r

- P a ti e n t P r e f e r e n c e s U s i n g a H y b r i d C o n ti n g e n t V a l u a ti o n M e t h o d

. J o u r n a l o f H e a l t h E c o n o m i c s

. V o l

. 1 6 : 6 6 7

- 6 8 3

.

O s t r o , B

. , M

. L i p s e t t

, J

. M a n n , H

. B r a x t o n

- O w e n s a n d M

. W h i t e

. 2 0 0 1

. A i r p o l l u ti o n a n d

e x a c e r b a ti o n o f a s t h m a i n A f r i c a n

- A m e r i c a n c h i l d r e n i n L o s A n g e l e s

. E p i d e m i o l o g y

. V o l

. 1 2 ( 2 ) : 2 0 0

- 8

.

O s t r o , B

. D

. 1 9 8 7

. A i

r P o l l u ti o n a n d M o r b i d i t y R e v i s i t e d : A S p e c i f i c a ti o n T e s t

. J o u r n a l o f

E n v i r o n m e n t a l E c o n o m i c s a n d M a n a g e m e n t

. V o l

. 1 4 : 8 7

- 9 8

.

O s t r o , B

. D

. , M

. J

. L i

p s e t t

, M

. B

. W i e n e r a n d J

. C

. S e l n e r

. 1 9 9 1

. A s t h m a ti c R e s p o n s e s t o A i r b o r n e A c i d A e r o s o l s

. A m J P u b l i c H e a l t h

. V o l

. 8 1 ( 6 ) : 6 9 4

- 7 0 2

.

O s t r o , B

. D

. a n d S

. R o t h s c h i l d

. 1 9 8 9

. A i r P o l l u ti o n a n d A c u t e R e s p i r a t o r y M o r b i d i t y

- a n O b s e r v a ti o n a l S t u d y o f M u l ti p l e P o l l u t a n t s

. E n v i r o n R e s

. V o l

. 5 0 ( 2 ) : 2 3 8

- 2 4 7

.

O w i n g s , M

. F

. a n d L

. L a w r e n c e

. 1 9 9 9

. D e t a i

l e d D i a g n o s e s a n d P r o c e d u r e s , N a ti o n a l H o s p i t a l

D i s c h a r g e S u r v e y , 1 9 9 7

. N a ti o n a l C e n t e r f o r H e a l t h S t a ti s ti c s

. H y a t t s v i l l e , M D

. V i t a l H e a l t h

S t a ti s ti c s , S e r i e s 1 3

, N o

. 1 4 5

. D e c e m

b e r

.

P e e l

, J

. L

. , P

. E

. T o l

b e r t

, M

. K l e i n , K

. B

. M e t z g e r , W

. D

. F l a n d e r s , K

. T o d d

, J

. A

. M u

l h o l l a n d

, P

. B

. R y a n a n d H

. F r u m k i n

. 2 0 0 5

. A m b i e n t a i r p o l l u ti o n a n d r e s p i r a t o r y e m e r g e n c y d e p a r t m e n t v i s i t s

. E p i d e m i o l o g y

. V o l

. 1 6 ( 2 ) : 1 6 4

- 7 4

.

P e n g , R

. D

. , M

. L

. B e l

l

, e t a l

. ( 2 0 0 9 )

. "

E m e r g e n c y a d m i s s i o n s f o r c a r d i o v a s c u l a r a n d r e s p i r a t o r y d i s e a s e s a n d t h e c h e m i c a l c o m p o s i ti o n o f f i n e p a r ti c l e a i r p o l l u ti o n

. " E n v i r o n H e a l t h P e r s p e c t
1 1 7 ( 6 ) : 9 5 7

- 6 3

.R e f e r e n c e s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 5 1 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s P e n g , R

. D

. , H

. H

. C h

a n g , e t a l

. ( 2 0 0 8 )

. " C o a r s e p a r

ti c u l a t e m a t t e r a i r p o l l u ti o n a n d h o s p i t a l

a d m i s s i o n s f o r c a r d i o v a s c u l a r a n d r e s p i r a t o r y d i s e a s e s a m o n g M e d i c a r e p a ti e n t s

. " J a m a 2 9 9 ( 1 8 ) : 2 1 7 2

- 9

.

P e t e r s , A

. , D

. W

. D o c k e r

y , J

. E

. M u l l e r a n d M

. A

. M i t t l e m a n

. 2 0 0 1

. I n c r e a s e d p a r ti c u l a t e a i r

p o l l u ti o n a n d t h e t r i g g e r i n g o f m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n

. C i r c u l a ti o n

. V o l

. 1 0 3 ( 2 3 ) : 2 8 1 0

- 5

. h

t t p : / /

w w w

. c i r c u l a ti o n a h a

. o r g / c g i / c o n t e n t / f u l l / 1 0 3 / 2 3 / 2 8 1 0

.

P o p e , C

. A

. , 3 r d

, J

. B

. M u

h l e s t e i n , e t a l

. ( 2 0 0 6 )

. "

I s c h e m i c h e a r t d i s e a s e e v e n t s t r i g g e r e d b y

s h o r t

- t e r m e x p o s u r e t o f i n e p a r ti c u l a t e a i r p o l l u ti o n

. " C i r c u l a ti o n 1 1 4 ( 2 3 ) : 2 4 4 3

- 8

.

P o p e , C

. A

. , 3 r d

, R

. T

. B u

r n e t t

, M

. J

. T h u n , E

. E

. C a l l e , D

. K r e w s k i

, K

. I t o a n d G

. D

. T h u r s t o n

. 2 0 0 2

. L

u n g c a n c e r , c a r d i o p u l m o n a r y m o r t a l i t y , a n d l o n g

- t e r m e x p o s u r e t o f i n e

p a r ti c u l a t e a i r p o l l u ti o n

. J a m a

. V o l

. 2 8 7 ( 9 ) : 1 1 3 2

- 4 1

.

P o p e , C

. A

. , D

. W

. D o c k e r

y , J

. D

. S p e n g l e r a n d M

. E

. R a i z e n n e

. 1 9 9 1

. R e s p i r a t o r y H e a l t h a n d

P M 1 0 P o l l u ti o n

- a D a i l y T i m e S e r i e s A n a l y s i s

. A m e r i c a n R e v i e w o f R e s p i r a t o r y D i s e a s e

. V o l

. 1 4 4 ( 3 ) : 6 6 8

- 6 7 4

.

P o p o v i c , J

. R

. 2 0 0 1

. 1 9 9 9 N a ti

o n a l H o s p i t a l D i s c h a r g e S u r v e y : a n n u a l s u m m a r y w i t h d e t a i l e d

d i a g n o s i s a n d p r o c e d u r e d a t a

. V i t a l H e a l t h S t a t 1 3

. ( 1 5 1 ) : i

- v , 1

- 2 0 6

.

R a n s o m , M

. R

. a n d C

. A

. P o p e

. 1 9 9 2

. E l

e m e n t a r y s c h o o l a b s e n c e s a n d P M 1 0 p o l l u ti o n i n U t a h

V a l l e y

. E n v i r o n R e s

. V o l

. 5 8 ( 2 ) : 2 0 4

- 1 9

.

R o g e r V

. L

. , A

. S

. G o , D

. M

. L l

o y d

- J o n e s , E

. J

. B e n j a m i n , J

. D

. B e r r y , W

. B

. B o r d e n

, D

. M

. B r a v a t a , S

. D a i

, E

. S

. F o r d

, C

. S

. F o x , H

. J

. F u

l l e r t o n , C

. G i l l e s p i e , S

. M

. H a i l p e r n , J

. A

. H e i t

, V

. J

. H o w a r d

, B

. M

. K i

s s e l

, S

. J

. K i t t n e r , D

. T

. L a c k l

a n d

, J

. H

. L i c h t m a n , L

. D

. L i s a b e t h

, D

. M

. M a k u c , G

. M

. M a r c u

s , A

. M a r e l l i

, D

. B

. M a t c h a r , C

. S

. M o y , D

. M o z a f f a r i a n , M

. E

. M u s s o l i n o , G

. N i c h o l

, N

. P

. P a y n t e r , E

. Z

. S o l i m a n , P

. D

. S o r l i e , N

. S o t o o d e h

n i a , T

. N

. T u r a n , S

. S

. V i r a n i

, N

. D

. W o n g , D

. W o o a n d M

. B

. T u r n e r ; o n b e h a l f o f t h e A m e r i c a n H e a r t
A s s o c i a ti o n S t a ti s ti c s C o m m i t t e e a n d S t r o k e S t a ti s ti c s S u b c o m m i t t e e

. H e a r t d i s e a s e a n d

s t r o k e s t a ti s ti c s

— 2 0 1 2 u p d a t e : a r e p o r t f r o m t h e A m e r i c a n H e a r t A s s o c i a ti o n

. C i r c u l a ti o n

. 2 0 1 2 ; 1 2 5 : e 2

– e 2 2 0

.

R o s a m o n d

, W

. , G

. B r o d a , E

. K a w a l

e c , S

. R y w i k

, A

. P a j a k

, L

. C o o p e r a n

d L

. C h a m b l e s s

. 1 9 9 9

. C o m p a r i s o n o f m e d i c a l c a r e a n d s u r v i v a l o f h o s p i t a l i z e d p a ti e n t s w i t h a c u t e m y o c a r d i a l

i n f a r c ti o n i n P o l a n d a n d t h e U n i t e d S t a t e s

. A m J C a r d i o l

. V o l

. 8 3 ( 8 ) : 1 1 8 0

- 5

.

R o w e , R

. D

. a n d L

. G

. C h e s t n u s t

. 1 9 8 6

. O x i d a n t s a n d A s t h m a ti c s i n L o s A n g e l e s : A B e n e f i t s A n a l y s i s

- - E x e c u ti v e S u m m a r y

. P r e p a r e d f o r U

. S

. E n v i r o n m e n t a l P r o t e c ti o n A g e n c y , O f f i c e

o f P o l i c y A n a l y s i s

. P r e p a r e d b y E

n e r g y a n d R e s o u r c e C o n s u l t a n t s , I n c

. W a s h i n g t o n , D C

. E P A

- 2 3 0

- 0 9

- 8 6

- 0 1 8

. M a r c h

.

R u s s e l l

, M

. W

. , D

. M

. H

u s e , S

. D r o w n s , E

. C

. H a m e l a n d S

. C

. H a r t z

. 1 9 9 8

. D i r e c t m e d i c a l

c o s t s o f c o r o n

a r y a r t e r y d i s e a s e i n t h e U n i t e d S t a t e s

. A m J C a r d i o l

. V o l

. 8 1 ( 9 ) : 1 1 1 0

- 5

.R e f e r e n c e s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 5 2 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s S a m e t

, J

. M

. , S

. L

. Z e g

e r , J

. E

. K e l s a l l

, J

. X u a n d L

. S

. K a l k s t e i n

. 1 9 9 7

. A i r P o l l u ti o n , W e a t h e r ,

a n d M o r t a l i t y i n P h i l a d e l p h i a 1 9 7 3

- 1 9 8 8

. H e a l

t h E f f e c t s I n s ti t u t e

. C a m b r i d g e , M A

. M a r c h

.

S c h i l d c r o u t

, J

. S

. , L

. S h e p p a r d

, T

. L u m l e y , J

. C

. S l a u g h t e r , J

. Q

. K o e n

i g a n d G

. G

. S h a p i r o

. 2 0 0 6

. A m b i e n t a i r p o l l u ti o n a n d a s t h m a e x a c e r b a ti o n s i n c h i l d r e n : a n e i g h t

- c i t y a n a l y s i s

. A m J

E p i d e m i o l

. V o l

. 1 6 4 ( 6 ) : 5 0 5

- 1 7

.

S c h w a r t z , J

. 1 9 9 4 a

. A i

r P o l l u ti o n a n d H o s p i t a l A d m i s s i o n s F o r t h e E l d e r l y i n D e t r o i t

, M i c h i g a n

. A m e r i c a n J o u r n a l o f R e s p i r a t o r y a n d C r i ti c a l C a r e M e d i

c i n e

. V o l

. 1 5 0 ( 3 ) : 6 4 8

- 6 5 5

.

S c h w a r t z , J

. 1 9 9 4 b

. P M ( 1 0 ) O z

o n e , a n d H o s p i t a l A d m i s s i o n s F o r t h e E l d e r l y i n M i n n e a p o l i s S t

P a u l

, M i n n e s o t a

. A r c h i v e s o f E n v i r o n m e n t a l H e a l t h

. V o l

. 4 9 ( 5 ) : 3 6 6

- 3 7 4

.

S c h w a r t z , J

. 1 9 9 5

. S h o r t t e r m f l u c t u a ti o n s i n a i r p o l l u ti o n a n d h o s p i t a l a d m i s s i o n s o f t h e e l d e r l y f o r r e s p i r a t o r y d i s e a s e

. T h o r a x

. V o l

. 5 0 ( 5 ) : 5 3 1

- 5 3 8

.

S c h w a r t z , J

. 2 0 0 5

. H o w s e n

s i ti v e i s t h e a s s o c i a ti o n b e t w e e n o z o n e a n d d a i l y d e a t h s t o c o n t r o l

f o r t e m p e r a t u r e ? A m J R e s p i r C r i t C a r e M e d

. V o l

. 1 7 1 ( 6 ) : 6 2 7

- 3 1

.

S c h w a r t z , J

. , C

. S p i x , G

. T o u l o u m i

, L

. B a c h a r o v a , T

. B a r u m a m d z a d e h

, A

. l e T e r t r e , T

. P i e k a r k s i

, A

. P o n c e d e L e o n , A

. P o n k a , G

. R o s s i

, M

. S a e z a n d J

. P

. S c h o u t e n

. 1 9 9 6

. M e t h o d o l o g i c a l i s s u e s i n s t u d i e s o f a i r p o l l u ti o n a n d d a i l y c o u n t s o f d e a t h s o r h o s p i t a l

a d m i s s i o n s

. J

. E p i d e m i o l

. C o m m u n i t y H e a l t h

. V o l

. 5 0 S u p p l

. 1 : S 3

- 1 1

.

S c h w a r t z , J

. , D

. W

. D o c k e r

y , L

. M

. N e a s , D

. W y

p i j

, J

. H

. W a r e , J

. D

. S p e n

g l e r , P

. K o u t r a k i s , F

. E

. S p e i z e r a n d B

. G

. F e r r i s

. 1 9 9 4

. A c u t e E f f e c t s o f S u m m e r A i r P o l l u ti o n O n R e s p i r a t o r y S y m p t o m R e p o r ti n g i n C h i l d r e n

. A m J R e s p i r C r i t C a r e M e d

. V o l

. 1 5 0 ( 5 ) : 1 2 3 4

- 1 2 4 2

.

S c h w a r t z , J

. a n d L

. M

. N e a s

. 2 0 0 0

. F i

n e p a r ti c l e s a r e m o r e s t r o n g l y a s s o c i a t e d t h a n c o a r s e

p a r ti c l e s w i t h a c u t e r e s p i r a t o r y h e a l t h e f f e c t s i n s c h o o l c h i l d r e n

. E p i d e m i o l o g y

. V o l

. 1 1 ( 1 ) : 6

- 1 0

.

S h e p p a r d

, L

. 2 0 0 3

. A

m b i e n t A i r P o l l u ti o n a n d N o n e l d e r l y A s t h m a H o s p i t a l A d m i s s i o n s i n S e a t t l e , W a s h i n g t o n , 1 9 8 7

- 1 9 9 4

. I n : R

e v i s e d A n a l y s e s o f T i m e

- S e r i e s S t u d i e s o f A i r
P o l l u ti o n a n d H e a l t h

. H e a l t h E f f e c t s I n s ti t u t e

. B o s t o n , M A

. M a y

.

S h e p p a r d

, L

. , D

. L e v

y , G

. N o r r i s , T

. V

. L a r s o n a n

d J

. Q

. K o e n i g

. 1 9 9 9

. E f f e c t s o f a m b i e n t a i r

p o l l u ti o n o n n o n e l d e r l y a s t h m a h o s p i t a l a d m i s s i o n s i n S e a t t l e , W a s h i n g t o n , 1 9 8 7

- 1 9 9 4

. E p i d e m i o l o g y

. V o l

. 1 0 ( 1 ) : 2 3

- 3 0

.

S l a u g h t e r , J

. C

. , E

. K i

m , e t a l

. ( 2 0 0 5 )

. "

A s s o c i a ti o n b e t w e e n p a r ti c u l a t e m a t t e r a n d e m e r g e n c y

r o o m v i s i t s , h o s p i t a l a d m i s s i o n s a n d m o r t a l i t y i n S p o k a n e , W a s h i n g t o n

. " J E x p o A n a l E n v i r o n
E p i d e m i o l 1 5 ( 2 ) : 1 5 3

- 9

.R e f e r e n c e s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 5 3 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s S m i t h

, D

. H

. , D

. C

. M a l

o n e , K

. A

. L a w s o n

, L

. J

. O k a m o t o , C

. B a t ti s t a a n d W

. B

. S a u n d e r s

. 1 9 9 7

. A n a ti o n a l e s ti m a t e o f t h e e c o n o m i c c o s t s o f a s t h m a

. A m J R e s p i r C r i t C a r e M e d

. V o l

. 1 5 6 ( 3 P t 1 ) : 7 8 7

- 9 3

.

S t a n f o r d

, R

. , T

. M c L a

u g h l i n a n d L

. J

. O k a m o t o

. 1 9 9 9

. T h e c o s t o f a s t h m a i n t h e e m e r g e n c y d e p a r t m e n t a n d h o s p i t a l

. A m J R e s p i r C r i t C a r e M e d

. V o l

. 1 6 0 ( 1 ) : 2 1 1

- 5

.

S u l l i v a n , J

. , L

. S h e p p a r d

, e t a l

. ( 2 0 0 5 )

. "

R e l a ti o n b e t w e e n s h o r t

- t e r m f i n e

- p a r ti c u l a t e m a t t e r

e x p o s u r e a n d o n s e t o f m y o c a r d i a l i n f a r c ti o n

. " E p i d e m i o l o g y 1 6 ( 1 ) : 4 1

- 8

.

T o l l e y , G

. S

. a n d e t a l

. 1 9 8 6

. V a l

u a ti o n o f R e d u c ti o n s i n H u m a n H e a l t h S y m p t o m s a n d R i s k s

. P r e p a r e d f o r U

. S

. E n v i r o n m e n t a l P r o t e c ti o n A g e n c y

. J a n u a r y

.

U

. S

. B u r e a u o f t h e C e n s u s

. 1 9 9 7

. S t a ti s ti c a l A b s t r a c t o f t h e U n i t e d S t a t e s : 1 9 9 7

. W a s h

i n g t o n , D C

.

U

. S

. B u r e a u o f t h e C e n s u s

. 2 0 0 2 a

. M o d i

f i e d R a c e D a t a S u m m a r y F i l e 2 0 0 0 T e c h n i c a l

D o c u m e n t a ti o n

. C e n s u s o f P o p u l a ti o n a n d H o u s i n g : W a s h i n g t o n D C

. h t t p : / / w w w

. c e n s u s

. g o v /

p o p e s t / a r c h i v e s / f i l e s / M R S F

- 0 1

- U S 1

. p d f

.

U

. S

. B u r e a u o f t h e C e n s u s

. 2 0 0 2 b

. S t a ti

s ti c a l A b s t r a c t o f t h e U n i t e d S t a t e s : 2 0 0 1

. W a s h

i n g t o n
D C

.

U

. S

. D e p a r t m e n t o f E d u c a ti o n

. 1 9 9 6

. T h e C o n d i ti o n o f E d u c a ti o n 1 9 9 6

, I n d i c a t o r 4 2 : S t u d e n t
A b s e n t e e i s m a n d T a r d i n e s s

. N a ti o n a l C e n t e r f o r E d u c a ti o n S t a ti s ti c s

. W a s h i n g t o n D C

.

U

. S

. E P A

. 1 9 9 7

. T h e B e n e f i t s a n d C o s t s o f t h e C l e a n A i r A c t : 1 9 7 0 t o 1 9 9 0

. U

. S

. E

P A

, O f f i c e

o f A i r a n d R a d i a ti o n , O f f i c e o f P o l i c y , P l a n n i n g a n d E v a l u a ti o n

. W a s h i n g t o n , D C

. E P A 4 1 0

- R

- 9 7

- 0 0 2

. O c t o b e r

. h

t t p : / / w w w

. e p a

. g o v / a i r p r o g m / o a r / s e c t 8 1 2 / i n d e x

. h t m l

.

U

. S

. E P A

. 1 9 9 9 a

. T h e B e n e f i t s a n d C o s t s o f t h e C l e a n A i r A c t : 1 9 9 0 t o 2 0 1 0 : E

P A R e p o r t t o C o n g r e s s

. U

. S

. E P A

, O f f i c e o f A i r a n d R a d i a ti o n , O f f i c e o f P o l i c y

. W a s h i n g t o n , D C

. E P A

4 1 0

- R

- 9 9

- 0 0 1

. N o v

e m b e r

. h t t p : / / w w w

. e p a

. g o v / a i r p r o g m / o a r / s e c t 8 1 2 / i n d e x

. h t m l

.

U

. S

. E P A

. 1 9 9 9 b

. O A Q P S E c o n

o m i c A n a l y s i s R e s o u r c e D o c u m e n t

. P r e p a r e d b y U

. S

. E

P A

, O f f i c e o f A i r Q u a l i t y P l a n n i n g a n d S t a n d a r d s , I n n o v a ti v e S t r a t e g i e s a n d E c o n o m i c s G r o u p

. D u r h a m , N C

. A p r i l

. h t t p : / / w w w

. e p a

. g o v / t t n / e c a s / a n a l g u i d

. h t m l

.

U

. S

. E P A

. 2 0 0 0

. G u i d e l i n e s f o r P r e p a r i n g E c o n o m i c A n a l y s e s

. O f f i c e o f t h e A d m i n i s t r a t o r

. W a s h i n g t o n , D C

. E P A # : 2 4 0

- R

- 0 0

- 0 0 3

. S e p t e m

b e r

. h t t p : / / y o s e m i t e

. e p a

. g o v / e e / e p a / e e d

. n s f /

w e b p a g e s / G u i d e l i n e s

. h t m l / $ f i l e / G u i d e l i n e s

. p d f

.

U

. S

. E P A

. 2 0 0 4

. F i n a l R e g u l a t o r y A n a l y s i s : C o n t r o l o f E m i s s i o n s f r o m N o n r o a d D i e s e l E n g i n e

. U

. S

. E P A

, O f f i c e o f T r a n s p o r t a ti o n a n d A i r Q u a l i t y

. W a s h i n g t o n , D C

. E P A 4 2 0

- R

- 0 4

- 0 0 7

. A p r i l

.R e f e r e n c e s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 5 4 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s U

. S

. E P A

. 2 0 0 6

. F i n a l R e g u l a t o r y I m p a c t A n a l y s i s : P M 2

. 5 N A A Q S

. O f f i c e o f A i r a n d

R a d i a ti o n , O f f i c e o f A i r Q u a l i t y P l a n n i n g a n d S t a n d a r d s

. R e s e a r c h T r i a n g l e P a r k

, N C

. h t t p : / /

w w w

. e p a

. g o v / t t n / e c a s / r i a

. h t m l

.

U

. S

. E P A

. 2 0 0 8 a

. F i

n a l O z o n e N A A Q S R e g u l a t o r y I m p a c t A n a l y s i s

. P r e p a r e d b y O f

f i c e o f A i r

a n d R a d i a ti o n , O f f i c e o f A i r Q u a l i t y P l a n n i n g a n d S t a n d a r d s

. R e s e a r c h T r i a n g l e P a r k

, N C

. h t t p : / / w w w

. e p a

. g o v / t t n / e c a s / r i a

. h t m l

.

U

. S

. E P A

. 2 0 0 8 b

. R

e g u l a t o r y I m p a c t A n a l y s i s : C o n t r o l o f E m i s s i o n s o f A i r P o l l u ti o n f r o m
L o c o m o ti v e E n g i n e s a n d M a r i n e C o m p r e s s i o n I g n i ti o n E n g i n e s L e s s t h a n 3 0 L i t e r s P e r C y l i n d e r

. O f f i c e o f T r a n s p o r t a ti o n a n d A i r Q u a l i t y , A s s e s s s m e n t a n d S t a n d a r d s D i v i s i o n

. W a s h i n g t o n , D C

. E P A 4 2 0

- R

- 0 8

- 0 0 1

. M a r c h

. h

t t p : / / w w w

. e p a

. g o v / o t a q /l o c o m o t v

. h t m

.

V i l l e n e u v e , P

. J

. , L

. C h e n , B

. H

. R o w e a n d F

. C o a t e s

. 2 0 0 7

. O u

t d o o r a i r p o l l u ti o n a n d

e m e r g e n c y d e p a r t m e n t v i s i t s f o r a s t h m a a m o n g c h i l d r e n a n d a d u l t s : a c a s e

- c r o s s o v

e r s t u d y i n

n o r t h e r n A l b e r t a , C a n a d a

. E n v i r o n H e a l t h

. V o l

. 6 ( 1 ) : 4 0

.

V i s c u s i

, W

. K

. 1 9 9 2

. F a t a l T

r a d e o f f s : P u b l i c a n d P r i v a t e R e s p o n s i b i l i ti e s f o r R i s k

. O x f o r d

U n i v e r s i t y P r e s s : N e w Y o r

k

.

V i s c u s i

, W

. K

. a n d J

. E

. A l d y

. 2 0 0 3

. T h e V a l u e o f a S t a ti s ti c a l L I f e : A C r i ti c a l R e v i e w o f

M a r k e t E s ti m a t e s t h r o u g h o u t t h e W o r l d

. A E I

- B r o o k i n g s J o i n t C e n t e r f o r R e g u l a t o r y S t u d i e s

. W a s h i n g t o n , D C

. J a n u a r y

.

V i s c u s i

, W

. K

. , W

. A

. M a g

a t a n d J

. H u b e r

. 1 9 9 1

. P r i

c i n g E n v i r o n m e n t a l H e a l t h R i s k s

- S u r v e y A s s e s s m e n t s o f R i s k

- R i s k a n d R i s k

- D o l l a r T r a d e

- O f f s F o r C h r o n i c B r o n c h i ti s

. J o u r n a l o f

E n v i r o n m e n t a l E c o n o m i c s a n d M a n a g e m e n t

. V o l

. 2 1 ( 1 ) : 3 2

- 5 1

.

W i l s o n , A

. M

. , C

. P

. W a k e , T

. K e l

l y a n d J

. C

. S a l l o w a y

. 2 0 0 5

. A i

r p o l l u ti o n , w e a t h e r , a n d

r e s p i r a t o r y e m e r g e n c y r o o m v i s i t s i n t w o n o r t h e r n N e w E n g l a n d c i ti e s : a n e c o l o g i c a l ti m e

s e r i e s s t u d y

. E n v i r o n R e s

. V o l

. 9 7 ( 3 ) : 3 1 2

- 2 1

.

W i t t e l s , E

. H

. , J

. W

. H a y a n

d A

. M

. G o t t o , J r

. 1 9 9 0

. M e d i

c a l c o s t s o f c o r o n

a r y a r t e r y d i s e a s e i n

t h e U n i t e d S t a t e s

. A m J C a r d i o l

. V o l

. 6 5 ( 7 ) : 4 3 2

- 4 0

.

W o o d r u f f

, T

. J

. , J

. G r i l l o a n d K

. C

. S c h o e n d o r f

. 1 9 9 7

. T h e r e l a ti o n s h i p b e t w e e n s e l e c t e d c a u s e s

o f p o s t n e o n a t a l i n f a n t m o r t a l i t y a n d p a r ti c u l a t e a i r p o l l u ti o n i n t h e U n i t e d S t a t e s

. E n v i r o n m e n t a l

H e a l t h P e r s p e c ti v e s

. V o l

. 1 0 5 ( 6 ) : 6 0 8

- 6 1 2

.

W o o d r u f f

, T

. J

. , J

. D

. P a r

k e r a n d K

. C

. S c h o e n d o r f

. 2 0 0 6

. F i n e p a r ti c u l a t e m a t t e r ( P M 2

. 5 ) a i

r

p o l l u ti o n a n d s e l e c t e d c a u s e s o f p o s t n e o n a t a l i n f a n t m o r t a l i t y i n C a l i f o r n i a

. E n v i r o n m e n t a l

H e a l t h P e r s p e c ti v e s

. V o l

. 1 1 4 : 7 8 6

– 7 9 0

.

W o o d s & P o o l

e E c o n o m i c s I n c

. 2 0 1 2

. C o m p l e t e D e m o g r a p h i c D a t a b a s e

. W a s h i n g t o n , D C

. h t t p : / / w w w

. w o o d s a n d p o o l e

. c o m / i n d e x

. p h p

.R e f e r e n c e s

N o v e m b e r 2 0 1 2 2 5 5 B e n M A P U s e r ' s M a n u a l A p p e n d

i c e s Y a n g , Q

. , Y

. C h e n , D

. K r e w s k i

, R

. T

. B u r n e t t

, Y

. S h i a n d K

. M

. M c G

r a i l

. 2 0 0 5

. E f f e c t o f

s h o r t

- t e r m e x p o s u r e t o l o w l e v e l s o f g a s e o u s p o l l u t a n t s o n c h r o n i c o b s t r u c ti v e p u l m o n a r y d i s e a s e h o s p i t a l i z a ti o n s

. E n v i r o n R e s

. V o l

. 9 9 ( 1 ) : 9 9

- 1 0 5

.

Y a n g , Q

. , Y

. C h e n , Y

. S h i

, R

. T

. B u r n e t t

, K

. M

. M c G

r a i l a n d D

. K r e w s k i

. 2 0 0 3

. A s s o c i

a ti o n b e t w e e n o z o n e a n d r e s p i r a t o r y a d m i s s i o n s a m o n g c h i l d r e n a n d t h e e l d e r l y i n V a n c o u v e r , C a n a d a

. I n h a l T o x i c o l

. V o l

. 1 5 ( 1 3 ) : 1 2 9 7

- 3 0 8

.

Z a n o b e t ti

, A

. , M

. F r a n k l i n , e t a l

. ( 2 0 0 9 )

. "

F i n e p a r ti c u l a t e a i r p o l l u ti o n a n d i t s c o m p o n e n t s i n

a s s o c i a ti o n w i t h c a u s e

- s p e c i f i c e m e r g e n c y a d m i s s i o n s

. " E n v i r o n m e n t a l H e a l t h 8 : 5 8

- 6 0

.

Z a n o b e t ti A

. a n d S c h w a r t z , J

. ( 2 0 0 6 )

. " A i r p o l l u ti o n a n d e m e r g e n c y a d m i s s i o n s i n B o s t o n , M A

. "

J E p i d e m i o l C o m m u n i t y H e a l t h 6 0 ( 1 0 ) : 8 9 0

- 5

.