Effects of long-term exposure to air pollution on cardio-respiratory mortality: a comparative study of Milan, Rome, Bolzano and Sassari

Our study rigorously examined the association between long-term exposure to air pollution from 1999 to 2019 and cause-specific mortality in individuals aged 1 to 59 across four Italian cities—Milan, Rome, Bolzano, and Sassari. Using a retrospective design, we employed robust methodologies, including Pearson correlation and stepwise regression, to analyze annual concentrations of PM10, PM2.5, NO2, NO, O3, and CO. Significant associations with mortality, particularly in the 40 to 59 age group, were identified for respiratory and cardiovascular diseases. A notable observation pertained to cardiovascular disease, revealing that reduced concentrations of PM10, PM2.5, and NO2 correlated with decreased mortality rates among cities, except for Sassari, potentially influenced by data limitations and silica exposure in sardinia region. Conversely, no association with O3 and cardiovascular disease was found in Milan, as concentrations remained below 70μg/m³, aligning with prior research on O3 impact. The results of Respiratory mortality analysis indicated an age-dependent impact, with a significant negative association, primarily with NO2, among older individuals. The comparative analysis of cities unveiled that Milan exhibited a rising trend in disease impact despite low exposure, while Rome and Bolzano displayed a curved pattern of trends, varying from milder to more pronounced impacts. Sassari stood out with a distinct pattern marked by an increasing mortality rate. Notably, our findings subtly suggest the potential reversibility of health impacts within one year. This comparative analysis underscores the dynamic nature of the air pollution-health relationship, emphasizing the necessity for tailored public health interventions.

Il nostro studio ha esplorato il legame tra l'esposizione a lungo termine all'inquinamento atmosferico dal 1999 al 2019 e la mortalità per cause specifiche in individui di età compresa tra 1 e 59 anni nelle città di Milano, Roma, Bolzano e Sassari, Italia. Utilizzando un design retrospettivo, abbiamo impiegato metodologie rigorose, tra cui la correlazione di Pearson e la regressione stepwise, analizzando le concentrazioni annuali di PM10, PM2.5, NO2, NO, O3 e CO. Sono state individuate associazioni significative con la mortalità, in particolare nel gruppo di età 40-59, per le malattie respiratorie e cardiovascolari. In particolare, concentrazioni più basse di PM10, PM2.5 e NO2 sono risultate correlate a una diminuzione della mortalità cardiovascolare in tutte le città tranne Sassari, potenzialmente influenzata dalla scarsità di dati e dall'esposizione al silicio in Sardegna. O3 non ha mostrato alcuna associazione con le malattie cardiovascolari a Milano, in linea con ricerche precedenti. L'analisi della mortalità respiratoria ha indicato un impatto dipendente dall'età, principalmente con l’ NO2 tra gli individui più anziani. L'analisi comparativa delle città ha rivelato l'incremento dell'impatto sulla mortalità a Milano nonostante l'esposizione bassa, mentre Roma e Bolzano mostravano tendenze variabili. Sassari si è distinta con un modello in aumento del tasso di mortalità. Le nostre conclusioni suggeriscono la potenziale reversibilità degli impatti sulla salute entro un anno. Questa analisi comparativa sottolinea la natura dinamica della relazione tra inquinamento atmosferico e salute, enfatizzando la necessità di interventi mirati in ambito di sanità pubblica.