Background: Estimating the burden of disease attributable to long-term exposure to fine particulate matter (PM2.5) in ambient air requires knowledge of both the shape and magnitude of the relative risk (RR) function. However, adequate direct evidence to identify the shape of the mortality RR functions at the high ambient concentrations observed in many places in the world is lacking.Objective: We developed RR functions over the entire global exposure range for causes of mortality in adults: ischemic heart disease (IHD), cerebrovascular disease (stroke), chronic obstructive pulmonary disease (COPD), and lung cancer (LC). We also developed RR functions for the incidence of acute lower respiratory infection (ALRI) that can be used to estimate mortality and lost-years of healthy life in children < 5 years of age.Methods: We fit an integrated exposure–response (IER) model by integrating available RR information from studies of ambient air pollution (AAP), second hand tobacco smoke, household solid cooking fuel, and active smoking (AS). AS exposures were converted to estimated annual PM2.5 exposure equivalents using inhaled doses of particle mass. We derived population attributable fractions (PAFs) for every country based on estimated worldwide ambient PM2.5 concentrations.Results: The IER model was a superior predictor of RR compared with seven other forms previously used in burden assessments. The percent PAF attributable to AAP exposure varied among countries from 2 to 41 for IHD, 1 to 43 for stroke, < 1 to 21 for COPD, < 1 to 25 for LC, and < 1 to 38 for ALRI.Conclusions: We developed a fine particulate mass–based RR model that covered the global range of exposure by integrating RR information from different combustion types that generate emissions of particulate matter. The model can be updated as new RR information becomes available.Citation: Burnett RT, Pope CA III, Ezzati M, Olives C, Lim SS, Mehta S, Shin HH, Singh G, Hubbell B, Brauer M, Anderson HR, Smith KR, Balmes JR, Bruce NG, Kan H, Laden F, Prüss-Ustün A, Turner MC, Gapstur SM, Diver WR, Cohen A. 2014. An integrated risk function for estimating the global burden of disease attributable to ambient fine particulate matter exposure. Environ Health Perspect 122:397–403; http://dx.doi.org/10.1289/ehp.1307049

Background: Exposure to household air pollution from cooking with solid fuels in simple stoves is a major health risk. Modeling reliable estimates of solid fuel use is needed for monitoring trends and informing policy.Objectives: In order to revise the disease burden attributed to household air pollution for the Global Burden of Disease 2010 project and for international reporting purposes, we estimated annual trends in the world population using solid fuels.Methods: We developed a multilevel model based on national survey data on primary cooking fuel.Results: The proportion of households relying mainly on solid fuels for cooking has decreased from 62% (95% CI: 58, 66%) to 41% (95% CI: 37, 44%) between 1980 and 2010. Yet because of population growth, the actual number of persons exposed has remained stable at around 2.8 billion during three decades. Solid fuel use is most prevalent in Africa and Southeast Asia where > 60% of households cook with solid fuels. In other regions, primary solid fuel use ranges from 46% in the Western Pacific, to 35% in the Eastern Mediterranean and < 20% in the Americas and Europe.Conclusion: Multilevel modeling is a suitable technique for deriving reliable solid-fuel use estimates. Worldwide, the proportion of households cooking mainly with solid fuels is decreasing. The absolute number of persons using solid fuels, however, has remained steady globally and is increasing in some regions. Surveys require enhancement to better capture the health implications of new technologies and multiple fuel use.

In the Comparative Risk Assessment (CRA) done as part of the Global Burden of Disease project (GBD-2010), the global and regional burdens of household air pollution (HAP) due to the use of solid cookfuels, were estimated along with 60+ other risk factors. This article describes how the HAP CRA was framed; how global HAP exposures were modeled; how diseases were judged to have sufficient evidence for inclusion; and how meta-analyses and exposure-response modeling were done to estimate relative risks. We explore relationships with the other air pollution risk factors: ambient air pollution, smoking, and secondhand smoke. We conclude with sensitivity analyses to illustrate some of the major uncertainties and recommendations for future work. We estimate that in 2010 HAP was responsible for 3.9 million premature deaths and ∼4.8% of lost healthy life years (DALYs), ranking it highest among environmental risk factors examined and one of the major risk factors of any type globally.

Background: Approximately 2.8 billion people cook with solid fuels. Research has focused on the health impacts of indoor exposure to fine particulate pollution. Here, for the 2010 Global Burden of Disease project (GBD 2010), we evaluated the impact of household cooking with solid fuels on regional population-weighted ambient PM2.5 (particulate matter ≤ 2.5 μm) pollution (APM2.5).Objectives: We estimated the proportion and concentrations of APM2.5 attributable to household cooking with solid fuels (PM2.5-cook) for the years 1990, 2005, and 2010 in 170 countries, and associated ill health.Methods: We used an energy supply–driven emissions model (GAINS; Greenhouse Gas and Air Pollution Interactions and Synergies) and source-receptor model (TM5-FASST) to estimate the proportion of APM2.5 produced by households and the proportion of household PM2.5 emissions from cooking with solid fuels. We estimated health effects using GBD 2010 data on ill health from APM2.5 exposure.Results: In 2010, household cooking with solid fuels accounted for 12% of APM2.5 globally, varying from 0% of APM2.5 in five higher-income regions to 37% (2.8 μg/m3 of 6.9 μg/m3 total) in southern sub-Saharan Africa. PM2.5-cook constituted > 10% of APM2.5 in seven regions housing 4.4 billion people. South Asia showed the highest regional concentration of APM2.5 from household cooking (8.6 μg/m3). On the basis of GBD 2010, we estimate that exposure to APM2.5 from cooking with solid fuels caused the loss of 370,000 lives and 9.9 million disability-adjusted life years globally in 2010.Conclusions: PM2.5 emissions from household cooking constitute an important portion of APM2.5 concentrations in many places, including India and China. Efforts to improve ambient air quality will be hindered if household cooking conditions are not addressed.Citation: Chafe ZA, Brauer M, Klimont Z, Van Dingenen R, Mehta S, Rao S, Riahi K, Dentener F, Smith KR. 2014. Household cooking with solid fuels contributes to ambient PM2.5 air pollution and the burden of disease. Environ Health Perspect 122:1314–1320; http://dx.doi.org/10.1289/ehp.1206340

Four different methods have been applied to estimate the burden of disease due to indoor air pollution from household solid fuel use in developing countries (LDCs). The largest number of estimates involves applying exposure-response information from urban ambient air pollution studies to estimate indoor exposure concentrations of particulate air pollution. Another approach is to construct child survival curves using the results of large-scale household surveys, as has been done for India. A third approach involves cross-national analyses of child survival and household fuel use. The fourth method, referred to as the ‘fuel – based’ approach, which is explored in more depth here, involves applying relative risk estimates from epidemiological studies that use exposure surrogates, such as fuel type, to estimates of household solid fuel use to determine population attributable fractions by disease and age group. With this method and conservative assumptions about relative risks, 4 – 5 percent of the global LDC totals for both deaths and DALYs (disability adjusted life years) from acute respiratory infections, chronic obstructive pulmonary disease, tuberculosis, asthma, lung cancer, ischaemic heart disease, and blindness can be attributed to solid fuel use in developing countries. Acute respiratory infections in children under five years of age are the largest single category of deaths (64%) and DALYs (81%) from indoor air pollution, apparently being responsible globally for about 1.2 million premature deaths annually in the early 1990s.

Abstract

 Objective To determine the costs and benefits of interventions for maternal and newborn health to assess the appropriateness of current strategies and guide future plans to attain the millennium development goals. Design Cost effectiveness analysis. Setting Two regions classified by the World Health Organization according to their epidemiological grouping: Afr-E, those countries in sub-Saharan Africa with very high adult and high child mortality, and Sear-D, comprising countries in South East Asia with high adult and high child mortality. Data sources Effectiveness data from several sources, including trials, observational studies, and expert opinion. For resource inputs, quantities came from WHO guidelines, literature, and expert opinion, and prices from the WHO choosing interventions that are cost effective database. Main outcome measures Cost per disability adjusted life year (DALY) averted in year 2000 international dollars. Results The most cost effective mix of interventions was similar in Afr-E and Sear-D. These were the community based newborn care package, followed by antenatal care (tetanus toxoid, screening for pre-eclampsia, screening and treatment of asymptomatic bacteriuria and syphilis); skilled attendance at birth, offering first level maternal and neonatal care around childbirth; and emergency obstetric and neonatal care around and after birth. Screening and treatment of maternal syphilis, community based management of neonatal pneumonia, and steroids given during the antenatal period were relatively less cost effective in Sear-D. Scaling up all of the included interventions to 95% coverage would halve neonatal and maternal deaths. Conclusion Preventive interventions at the community level for newborn babies and at the primary care level for mothers and newborn babies are extremely cost effective, but the millennium development goals for maternal and child health will not be achieved without universal access to clinical services as well.

The World Health Organization is the agency responsible for reporting the Millennium Development Goal (MDG) indicator "percentage of population using solid fuels." In this article, we present the results of a comprehensive assessment of solid fuel use, conducted in 2005, and discuss the implications of our findings in the context of achieving the MDGs.For 93 countries, solid fuel use data were compiled from recent national censuses or household surveys. For the 36 countries where no data were available, the indicator was modeled. For 52 upper-middle or high-income countries, the indicator was assumed to be < 5%.According to our assessment, 52% of the world's population uses solid fuels. This percentage varies widely between countries and regions, ranging from 77%, 74%, and 74% in Sub-Saharan Africa, Southeast Asia, and the Western Pacific Region, respectively, to 36% in the Eastern Mediterranean Region, 16% in Latin America and the Caribbean and in Central and Eastern Europe. In most industrialized countries, solid fuel use falls to the < 5% mark.Although the "percentage of population using solid fuels" is classified as an indicator to measure progress towards MDG 7, reliance on traditional household energy practices has distinct implications for most of the MDGs, notably MDGs 4 and 5. There is an urgent need for development agendas to recognize the fundamental role that household energy plays in improving child and maternal health and fostering economic and social development.

While modeled estimates and studies in contaminated areas indicate high lead exposure among children in Bihar, India, local data on lead exposure in the child population is limited. To characterize lead exposure, and assess potential sources of lead exposure among a state-representative sample of children and their pregnant mothers residing in Bihar. Blood samples were collected from 697 children under five and 55 pregnant women from eight districts in Bihar. Blood lead levels were determined using capillary blood and a portable lead analyzer. Household demographics, home environment, behavior, and nutrition information were collected through computer-assisted personal interviews with primary caregivers. Logistic regression was used to assess associations between potential risk factors and elevated blood lead levels. More than 90% of children and 80% of pregnant women reported blood lead levels ≥5 μg/dL. Living near a lead-related industry and pica behavior of eating soil were significantly associated with increased odds of having elevated blood lead levels. Additional risk factors for having a blood level ≥5 μg/dL included the use of skin lightning cream (aOR = 5.11, 95%CI: 1.62, 16.16) and the use of eyeliners (aOR = 2.81, 95%CI: 1.14, 6.93). Having blood lead levels ≥10 μg/dL was also significantly associated with the household member who had an occupation or hobby involving the use of lead (aOR = 1.75, 95%CI: 1.13, 2.72). Elevated blood lead levels were prevalent among children and pregnant women in Bihar, indicating the urgent need for a comprehensive lead poisoning prevention strategy.

Abstract Households that burn biomass in inefficient open fires—a practice that results in $1.6 trillion in global damages from health impacts and climate-altering emissions yearly—are often unable to access cleaner alternatives, like gas, which is widely available but unaffordable, or electricity, which is unattainable for many due to insufficient supply and reliability of electricity services. Governments are often reluctant to make gas affordable. We argue that condemnation of all fossil fuel subsidies is short-sighted and does not adequately consider subsidizing gas for cooking as a potential strategy to improve public health and reduce greenhouse gas emissions.