A B ST R A C T
C
h
i
eh
-H
a nL
e e:Ef f
e ct
s of
o ut
d
o o rl
a nd
u s e o ni
nd
o o r ai
rq
u al
it y
:A 6 0
0
-h
o u s eh
old
s
t
ud
y i
nt
h
eU
nit
ed
A
rab
E m i
r at
e s(
U
nd
e rt
h
ed
i
r e ct i
o n of
D
rJ
a cq
u eli
n eM
a cd
o n al d G
ib
s o n)
L
a nd
-u s e r e
g
r e s si
o n(
LU R
)
h
a sg
ai
n ed p
r om i
n e n c ei
n r e c e nt y
e a r s a s am
et
h
od
f
o rp
r ed
i
ct i
ng
o ut
d
o o r ai
rq
u al
it y b
a s ed
o nl
a nd
-us ec
h
a r a ct
e ri
st i
c s, s u ch
a s r o ad w
ay
l
e ng
t h
,t
raf f
i
c vol
um
e, c om m
e r ci
al
a nd
i
nd
u st
ri
al l
a nd
-u s e
d
e n sit y
, a nd
ot
h
e rf
e at
u r e so
f
t
h
eb
ui lt
a nd
n at
u r al
e n vi
r o nm
e nt
s.H
ow
e v e r, u rb
a n r e sid
e nt
s sp
e nd m
o st
of
t
h
ei
rt i m
ei
nd
o o r sH
e n c e,f
r om
a n exp
o s u r ep
ersp
e ct i
ve, und
erst
and
i
ng t h
ef
act
or st h
at
i
nf
l
u e n c ei
nd
o o r ai
rq
u al
it y i
s at
l
e a st
a sim
p
o rt
a nt
a s u nd
e r st
a ndi
ng
o ut
d
o o r ai
rq
u ali
t y P
r evi
o u s st
ud
i
e sh
avef
o u nd
st
r o ng
c o r r el
at i
o n sb
et
w
e e ni
nd
o o r a nd
o ut
d
o o ra
i
rq
u al it y
.I
nt
hi
s st
ud
y
,w
ed
e v el
op
r eg
r e s si
o n eq
u at i
o n st
o a n al
y
z ew
h
et
h
e rc o n c e n
t
r at i
o n s of
p
art i
c ul
at
em
at t
er(
P
M
)
of d
if f
e ri
ng
d
i
am
et
e r c anb
ep
r ed
i
ct
ed
f
r om l
o c al l
a nd
-u s e
d
at
a a nd
i
nd
i
vid
u al h
o u s eh
ol d
ch
a r a ct
e ri
st i
c si
n ap p
r o xi m
at
ely
6 0 0 h
om
e si
nt h
eU
nit
ed
A
r ab
E
m
i
rat
e s(
U A E
)
i
nw h i
ch i
nd
o o r ai
rq
u alit y w
a s r e c e nt
ly
m
e a s u r ed
T h
e r eg
r e s si
o n a n aly
si
sf
o u nd
t
h
at
p
r o xi
m
it y t
o ro adw
ay
si
n cre a s e sP
M
c o n c e n
t
r at i
o n s, and
t h
e u s e of
c e nt
ral
ai
r c o nd
it i
o ni
ng
d
e c r e a s e sP
M
c o n c e nt
rat i
o n sc o n c e n
t
r at i
o ni
n c r e a s e sw it h
le n
gt
h
of
m
aj
o r r o ad
sw it h i
n al
-i<m
r ad
i
u s of
t
h
eh
on ne ,e x
p
r e s s ed
a s aq
uad
rat i
cf
u n ct i
o n(p
<0
.0 0 0 1
fo r
l
i
n e a rt
e rm
a nd
p
=0
.0
0 0 3
fo r
q
u ad
r at i
ct
e rm
)
P
M
i o c o n c e nt
r at i
o nd
e c r e a s e sw it
h d
i
st
a n c et
ot h
e n e are st
f
ou r-l
a n er o a
d
(
p
=0 0 1 5
)
a nd
w it
h
t h
e u s e of
c e nt
ral
ai
r co nd
it i
o ni
ng
(
p
<0
.0 0 0 1
)
F
o rP
M
2 5(
P
M
w
it h
d
i
am
et
erl
e s st
h
an o r eq
ual
t
o2
.5
|
im
)
,i
nd
o or c onc ent
rat i
on sd
e c r e a s em
arg i
n al
ly
a sd
i
st
a n c et
ot
h
e ne a r e st
f
ou r-l
a n e ro a
d
i
n c r e a s e s(
p
=0
0
5 8
)
a nd
de c
re a s e si g
nif i
c a nt ly w it h t h
e u s e of
c e nt
ral
ai
r c ond
it i
o ni
ng
(
p
<0 0 0
0
1
)
I
nt
ot
al,
t h
ef
i
n al
r eg
re s si
o nm
od
els
fo r
P
M
i o a nd
P
M
2 5 exp
la
i
n ed
1 9 %
and
1 5
%
of
t
he
obs e
r ved
v a r
i
ab
i lit y
, r e sp
e ct i
vel y
,i
nd
i
c at i
ng t
h
at w
h
i
l
et
r af f
i
c a nd
t y p
e of
c o oli
ng
sy
st
em h
a v ei
m p
o rt
a nt i
nf l
u e n c e s o ni
nd
o o r ai
rq
u al
it
y
i
nt
h
eU A E
, a s ub
st
a nt i
al
am
o u nt
of
i
nd
o o rT
a
b
l
e o
f
C
o n
t
e n
t
s
L IS T O F T A B L E S
iv
L IS T
of
F IG U R E S
vLI ST O F A B B R E V I A T IO N S
vi
LI ST
O
F SY
M
B O LS
vii
In
t
r od
u ct
i
o n1
Re
la
t io n s
h
i p
sB
et w
e e nIn
d
o o r a nd
O
ut
d
o o rA ir
Q
u alit y
3
L
a nd
-U
seRe
g
ressi
on6
D
at
a a nd M
et h
od
s9
St
ud
y R
eg
io n
D
e s c ri pt i
o n1 0
D
ep
e nd
e nt Va r
i
ab le s
:A i
rSa
m p
li
ng
1 1
In
d
ep
e nd
e nt V
a ria
b le s
:R
o ad
L
e ng t
h
,A
i
rP
ol lu
t
a nt P
oi
nt
So u r c e s
, a nd
H
o u s eh
ol d
B
eha v
io r s
1 1
L
a nd
U
s eR
eg
r e s sio n
M
od
eli
ng
1 4
R
e s ult
s1 5
A ir
Po
ll
ut io n
1 5
P
red
ic
t
orV
aria
b
le s
1 8
R
eg
r e s sio n
M
od
els
1 9
D is c u s s
io n
2 4
R
ef
e r e n c e s2 9
A p p
e nd ix
I
:D
at
aM
a n ag
em
e nt
3 3
A p p
e nd
ix
I I
:Re
g
r e s si
o nM
od
elin
g
3 5
L I ST O F T A B L ES
T
ab
l
e1
.H
ous eh
ol
d b
eh
avio r s
d
at
a1 4
T
ab l
e2
A
verag
e c o n c ent
r at io
n of
P
M
i o(
n g
/
m
^
)
a nd
P
M
z s(
n g
/
m
^
)
m
e a sur em
e nt
s1 6
T
ab l
e3
.T
r af f
i
cm
e a s u r e s a nd
h
o u s e ch
a r a ct
e ri
st ic s: sum m
a ry
st
at is
t i
c s1 9
T
ab l
e4
Re s u
l
t
of
r eg
r e s si
o nm
od
el
sf
o rP
M
i o a nd
P
M
2 5(
^ g
/
m
^
)
2 1
Ta
b l
e5
E
f f
e ct
s of
ch
a ng
e sin
p
r ed
ic
t
o r v ari
ab
l
e si
n e st im at
ed
in
d
o o rP
M
c on c e n
t
r at io
ns2 3
Ta
b l
e6
.S
A
S
out p
ut
of
t t
e st
f
o rP
M
i o c o n c e nt
r at
i
o nb
y
l
o c at
i
o n s3
5
Ta
b
l
e7
S A S
o ut p
ut
of
t t
e st
f
o rP
M
2 5 c on c e nt
r at i
o nb
y l
o c at io n s
3 6
Ta
b l
e8
U
ni
va ria
t
e r eg
r e s si
o n of l
og
-P
M
i o a nd
lo
g
-P
M
z s o nh
o u s eh
old b
eh
a vio r s
L I ST
o
f F I G U R E S
F ig
u r e1
Re s e a r c
h
s ch
em
at ic
10
F
ig
u r e2
.A i
r-s a
m p
l i
ng
ho u s e
h
old
s c o u nt i
nt
h
eU A E
1 5
F ig
u r e3
A
v e r ag
ePM
i o c o n c e nt
r at i
o nin
t
he
U A E
(
ab
o v e); A
ve r ag
eP
M
2 5c o n c e n
t
rat i
onin
t
h
eU A E
(
b
el
ow
)
1 7
F
i
g
ure4
.M
A T LA B
c od
efo r o r
g
aniz
i
ng
h
o u s eh
old
sG P S l
o c at io n
3
3
Fig
u r e5
M
A T LA B
c od
ef
o r o rg
a niz
in
g t
h
ei
np
ut t
ab l
e of d
at
a set
3 4
F
ig
u r e6
(
a)
H
is
t
og
r am
of
P
M
i om
e a s u r em
e nt
s;
(
b
)
H i
st
og
r am
of lo
g
-t
r a n sf
o rm
ed
P
M
i om
e a s u r em
e nt
s;
(
c)
H
is
t
og
r am
of
P
M
2 5m
e a s u r em
e nt
s;
(
d
)
H
i
stog
r am
of
lo
g
-t
r a n sfo r
m
e
d
P
M
2 5m
e a s u r em
e nt
s3 7
Fig
u r e7
.S A S
o ut p
ut
of
r eg
r e s si
o nd
ia
g
no st ic s
f
o rt
h
elo
g
-P
M
i o
m
od
el
5 7
Fig
u r e8
.S A S
o ut p
ut
of
r eg
r e s sio n
d ia
g
n o st ic s
f
o rt
he
lo
g
-P
M
L I ST O F A B B R E V I A T I O N
S
G I S
G
e og
r ap h i
cI
nf
orm
ati
o nS y
stem
LU R
L
a nd U
s eR
eg
res si
o nR IO P A
R
el
ati
o n sh ip
of I
nd
o o r,O
utd
o o r a nd P
e r s o n al A i
rSA V I A H
S m
al l A
r e aV
a ri
ati
o ni
nA i
rP
oll
ut i
o nH
ealt h
S D
S
t a nd
ard D
e vi
ati
o nU A E
U
ni
ted A
rab Em i
r atesL I ST O F SY
M
B O L S
A G E H O
M
E
A g
e of h
om
ed 4 La n e
R
o ad
D is
t
a n cet
ot h
e n e are st fo
u rla
ne r o ad
L
O CA T I O N 1
H
o u s eh
old lo c a
tio n
M
ai
o rR
o ad
_ Le ngt h
_2 5 0 m
T
otal le n
g
th
of m
aj
o r r o ad w it
h i
n2 50
-m b
uf f
e r siz
eM
aj
o rRo a
d
_Le n
gt h
_10 0 0 m
T
otal le n
g t h
of m
aj
o r r o ad w i
th i
n1 0 0 0
-m b
uf f
e r si
zeM
ot orP
ark l
ng_
5
m
M
oto ri
z ed
veh ic
le
s routin e
ly p
ark w it h i
n5 m
et er s of h
om
eO
3O
z o n eP
M
ip
a rt ic
le s s
m
alle r
th
a n10 n
m
i
nd i
am
ete rP
M
,p
a rt ic
le s s
m
alle r
t h
a n2
.5 ^
m
in
d ia
m
et
e rS
M
K B
T
ob
a c c o sm
oke
d in s
id
eh
om
eSO
,Su
lf
urd io x
id
eT y
ep
_A C
_b
W
IN D O
W
S
T y p
e of
a c u nit
sW
in
d
ow
op
e n ed
I
n
t
r o
d
u
c
t
i
o
n
In
d
o o r air
h
a sb
e e ni
n c r e a si
ng ly
r e c og
niz e
d
a s a nim
p
o rta n
t
—
if
n ot t
h
em
o st
im
p
o rta n
t
—
c o nt
rib
ut
o rto
p
e r s o n al
e xp
o s u r et
o air
p
ol lu
t
a nt
s(
Ja n
t
u n e n et
al
,2 0
0
7
)
.S in c e
p
e op
le
in
m
od
e r n s o cie
t ie s
sp
e nd
m
o st of
t
he
i
rt i m
ei
nd
o o r s, air
p
ol lu
t
a nt
c o n c e n
t
rat i
o n si
n sid
e of
p
e op
le
'
s
h
om
e sbe
t t
e rp
r ed ic
t t
he
i
rto
t
al
p
e r s o n al
e xp
o sur eto
ai
rp
ol lu
t
a nt
st h
a nt
h
at
d
o o ut
d
o o rp
oll
ut
a nt
c o n c e nt
r at io n s
(
K
le
p
ei
s et
al
.,2
0
0 1
)
Pa
rt i
c ula
t
em
at t
e r(
P
M
)
is a
c om m
o ni
nd
o or ai
rp
oll
ut
a nt
b
e c aus eit
a ri
s e sf
r om
ala r
g
e n um b
e r of h
um
a nin
d
o o r a ct
i
vit
ie s
,f
r om
c o ok
in
g
t
o sm
ok
in
g
a nd b
u r ni
ng
c a n
d l
e st
od
u st in
g
In
ad d
it io n
,PM
m
ay
i
nf ilt
r at
et h
ein
do o r
e nvi
r onm
ent
fr o
m
ou
t
d
o o r s o u r c e s—
ap
h
e n om
e n o ni
nf
lu e n c e
d
b
y
h
o u s eh
old
cha r a c
t
e ris
t ic s
,p
a rt ic u
l
a rly t h
o s e af f
e ct i
ng
h
ou s eh
old
v ent i
la
t io n
P
M
2 5(p
a rt ic
le s s
m
al le
rt
h
a n2
5
p
m
i
nd
ia
m
et
er)
a nd
P
M
i o(p
a rt ic
le s
sm
al
le r
t h
a n1 0
p
m
in
d
ia
m
et
e r)
h
a v el
o ng
b
e e nli
nk
ed
t
o c ard
i
a c a nd
re sp i
rat
o ry
d
is e a s e s
(
P
op
eI I I
et
al
.,
2 0 0 2
)
.P
r e vi
o u s stud
ie s
h
a v ef
o u nd
t
ha
t
i
nd
o o r a nd
o utd
o or ai
rp
ollu
t
a nt
c o n c e n
t
r at i
o n s a r eh
ig
h l
y
c o r r ela
t
ed
(
Lo
p
e z-A
p
a ri
ci
o et
al
,2 0 1 1 ;
M
e ng
et
al
. ,2 0 0 5 ;
e x a
m i
n et
h
e a s s o ci
at io n s
b
et w
e enP
M
c on c e nt
r at i
o n si
ni
nd
o o r ai
rin s
i
d
eh
om
e s a nd
p
ot
e nt ia
l
o ut
d
o o rP
M
s o u r c e sin
t
h
eU
nit
ed
A
r ab
E m
i
r at
e s(
U
A E
)
.I
nt
h
el
a st
5 0 y
e a r s,t h
eU A E
h
ast
ransit io n e
d
r ap i
d l
y
in
t
o a ni
nd
u st
ri
al
iz e
d
n at io n
, a r e sult
of
t h
ed is
cove ry
of
ab
u nd
a nt
oi l
re s o u r c e s.A
s a re s ul
t
, o v e rt
h
ep
a st g
e nerat i
o n,E
m
ir a
t i
l
i
f
e st y
l
e s a nd
exp
o su r est
o en vi
r o nm
ent
al
ri
sk f
a ct
o r sh
a v e sh
i
f
t
ed d
r am
at ic a
ll
y
.Pr
i
o rt
ot
h
e1
9
7
0
s,m
o st
E m i
r at is
liv e
d
in
n at
u r ally
v e nt i
l
at
ed
t
em
p
o r a ry
st
r u ct
u r e s(
w
it
h
o ut
air c o
nd
it i
o nin
g
)
To
d
ay
,t
h
e v a st
m
aj
o rit y
of
E
m
i
rat is
liv e
in
m
od
ern,t ig
h
t ly
s e a
l
ed
ai
r-c o n
d
it io n e
d
b
ui
l d
i
ng
s.Lit t
l
eis
kn o
w
n ab
o ut
h
ow
t
h
i
st
r a n sit io n
h
a sa
f f
e ct
ed
p
op
ul
at i
on exp
o s u r e st
o air
p
ol l
ut i
o nA
s a r e s ult
,in
2 0
0
8
,t
h
eE
nvir o n
m
e nt
A
g
e n cy
-A
b
uD
h
ab
i in
i
t ia
t
ed
a st
ud
y
t
o a n al
y
z e air
q
u alit y i
nE
m
ir a
t i h
om
e s a nd
e x a
m
i
n et
h
ep
ot
e nt i
al
h
e al
t h i m
p
li
c at
i
o n s(
G i
b
s o n&
Fa r a
h
,2 0 1 2 ; Y
e at t
s,E l
-S
ad
ig
,
A
l
l,e
t
al
.,2 0 1 2 ; Y
e at t
s,E l
-S
ad
ig
,Le
it h
, et
al
,2 0 1 2
)
.A
sp
art
of
t h
at
st
ud
y
, a c olla
b
orat i
vere s e a r c
h
t
e am
i
nvolv
in
g t h
eU
ni
ve r sit y
of
N
ort
h
C
aroli
na at C h
ap
el
H i l
l
a nd
U A E
U
ni
v e r sit y
c oll
e ct
ed
ai
r s am p
l
e si
n6 6 5 U A E h
ous eh
old
sf
r om
u rb
a n a nd
r u r al
are a si
na
l l
s eve n em i
r at
e s(
A
b
uD
h
ab
i,
D
ub
ai,
S
h
arj
ah
,F
uj
ai
r ah
,R
a s al
K
h
aim
ah
,A
j
m
a n, a nd
U
m m
al Q
uw
ai
n)
.I
nt
h
is
st
ud
y,
w
e em
p l
oy
al
a nd
-u s e r e
g
r e s sio n
(
L U R
)
ap p
r o a ch
t
ot
ry t
ou n
d
e r sta nd
b
et t
ert h
e rel
at io n s
h ip
b
et w
e e np
ot
e nt i
al
o ut
d
o or s o urc e s of
air
be e n
i
n c r e a si
ng
l
y
ap
p
l i
ed
t
ol
o ng
-t
er
m
e xp
o s u r e a s s e s sm
e nt
of
o ut
d
o or ai
rp
ol
l
ut i
o ni
n ep i
d
em
i
ol
og i
c al
st
ud
i
e s(G i l
b
e rt
,G
ol
d b
e rg
,B
e cke r
m
a n,B
r o ok
,&
J
e r r et t
,2 0 0 5 ;
H
e nde
rs o n,B
e cke r
m
a n,J
e r r et t
,&
B
r a u e r,2 0 0 7 ; H
o ek
et
al
,2 0 0 8 ; J
er ret t
et
al
.,2 0
0
5
)
.L U R
m
et
h
od
us e sf
i
x ed
-s
it
e ai
rp
oll
ut
io n
m
o nit
o ri
ng
d
at
a a s ad
ep
e nd
e nt
v a r
i
ab l
e a nd g
e og
r ap h
i
ci
nf
o rm
at i
o n sy
st
em
(
G I
S
)
la
nd
u s ed
e s crip t
or va ri
ab
l
es a si
nd
ep
e nd
e nt
va ri
ab l
e st
od
e v el
op
r eg
r e s si
o nm
od
el
s,i
n o rd
e rt
op
r ed
i
ct
ai
rp
ol l
ut i
o nc o n c e n
t
r at i
o n s at
u nm
o nit
o r ed l
o c at i
o n s of
a st
ud
y
a r e a(
H
o ek
et
al
.,2 0 0
8
)
T h
em
et
h
od h
a s sh
ow
n st
r o ng p
r ed
i
ct i
v e c ap
ab
i
l
it y
f
o r o ut
d
o o r ai
rp
ol l
ut i
o n,w
it
h
R
^v a
lu
e s ra ng
i
ng f
r om
0 1 7 t
o0
.9 6
.A
sm
al l
n um b
e r of
st
ud
i
e sha v e e
m p l
oy
ed
LU
R f
o rp
r ed
i
ct i
ng
t
ot
al p
e r s o n al
exp
o s u r et
o ai
rp
ollu
t
a nt
s(
C
lo u
g
h
e rt y
,H
o u s em
a n,&
L
evy
,2 0 1 1
)
H
ow
e v e r,t
o o u rk
n ow
l
ed g
e,LU R m
od
el
sh
a v e n ot
b
e ent
e st
ed
p
r e vi
o u sl
y
f
o rp
r ed
i
ct i
ng
ob
s e r v ed
c o n c e nt
r at
i
o n s of
P
M
i
n si
d
e of
i
nd i
vi
d
ual h
o u s eh
old
s.T h
eg
o al
of
t
h
i
s res e a r ch
i
st
o em
p
lo
y
LU R t
o elu c
i
d
at
et
h
e r el
at i
o n sh
i
p
sb
et
w
e e nm
e a s u r ed
i
nd
o o rP
M
i
nt h
eU A E
a nd
t w
ok
ey
c at
eg
o ri
e s of
a nt
h
rop
og
e ni
cP
M
s our c e s(
1
)
i
nd
u st
ri
al
p
oi
nt
s o u r c e s(
p
ow
e rp l
a nt
s,f
a ct
o ri
e s, et
c.)
a nd
(
2
)
ro ad
t
r af f
i
cRe
l
at i
o n sh
i
p
sB
etw
e e nI
nd
o o r a nd Ou
t
d
o o rA i
rQ
u al i
t
y
s
t
at i
cb
o x, oft
e ni
g
n o ri
ng p
ol
l
ut
a nt
st
r a n sp
o rt
f
r om
t i
i e o ut
d
o o r s(
J
a nt
u n e n et
al
,2 0 0 7
)
.I
n r e ali
t y
,i
nd
o o r ai
rp
ol l
ut
a nt
c o n c e nt
r at i
o ni
s af
u n ct i
o n of b
ot
h
i
nd
o or a nd
o u
t
d
o or s o urc e s.D y
n am
i
cp
ro c e s s e st h
at
c a nt
ra n sp
o rt p
oll
ut
ant
sf
r om t h
e o ut
d
o o rt
ot
h
ei
nd
o o r e n vi
ro nm
e nt i
n cl
ud
e v ent il
at i
o n,f
ilt
r at i
o n,p
e n et
r at i
o n, a nd d
ep
o sit i
o n(
N
a z aroff
,2 0 0 3
)
.M
o r aw
sk
a et
al
(
2 0 0 1
)
i
nve st ig
at
ed
1 6
r e si
d
e nt i
al h
o u s e si
n a s ub
u rb
a n a r e ao
f
B
ri
sb
a n e,A
u st
r al i
a, a nd
ob
s e r v ed
a st
r o ng
r el
at i
o n sh
ip b
et w
e e ni
nd
o o r a nd
o u
t
d
o o rp
a rt i
cl
e c o n c e nt
r at
i
o n u nd
e r n o rm
al
v e nt il
at i
o n c ond
it i
ons(
R
^ r a ng
ed f
rom
0
.1
t
o0
.9
f
orP
M
2 5)
.T h
e averag
ei
nd
o o r -t
o-o
u
t d
o or con c ent
r at i
o n r at i
ow
a s1
.0 1
+
0 1
4
f
orP
M
2 5T
h i
s r e s ult
s ug
g
e st
st
h
at
o ut
d
o o rp
a rt
i
cl
e c o n c e nt
r at i
o n s c a nb
e u s ed
t
op
r ed
i
ct i
nd
o o rp
a rt i
cl
e c o n c e nt
r at i
o n sT
h
eR
el
at i
o n sh
ip
of
I
nd
o or,O
ut
d
o or a nd
P
e r s o n al
A i
r(
R IO P A
)
st
ud
y
eval
u at
ed
t
h
ef
r a ct i
o n of
i
nd
o o rP
M
2 5c o n c e nt
rat i
o n s c o nt
rib
ut
ed
b y
out d
o o r s ou rc e s(
M
e ng
et
a
l
,2
00 5 ;
W
ei
s el
et
al
.,20
0
5
)
T
h
e st
udy i
n cl
ud
ed
3 1 0
r e si
d
e n c e si
nt
h
r e eU
.S
cit i
e s(
L
o sA
ng
el
e s,C A
,E
li
zab
et
h
,N J
, a nd
H
u st
o n,T X
)
.T
h
em
e an co nt
ri
b
ut i
o n of
am b
i
e nt
o u
t
d
o o r s o urc e st
oi
nd
o orP
M
2 5 c o n c e nt
rat i
o n sw
a s6 0
%
o v e r all
p
a rt i
cip
at i
ng
h
om
e s,w it
h
am
ed
i
a n of
5 6
%
,2
5
* ''
p
e r c e nt i
l
e of
4 6
%
, a nd
y s
' ''
p
e r c e nt i
l
e of
9 3 %
(
H
a nni
n e n et
al
.,2 0 0 4
)
, r e search
ersm
e a s u r ed
i
nd
o o r a nd
o ut
d
o o rP
M
2 5c on c e n
t
rat i
onsi
nf
ou r cit i
e s:A t h
en s,B
asl
e,H
el
si
nk
i,
a nd
P
r ag
u e.T
h
e r e s ult
sh
ow
ed
t
h
at
t
h
em
e a ni
nf
i lt
r at
i
o nf
a ct
o r s(
t
h
ef
r a ct i
o n of
o ut
d
o o r c o n c e nt
r at i
o n s of
t
h
ep
oll
ut
a nt t h
at i
sf
ou nd
i
nd
o o r s)
f
o rP
M
z s r a ng
ed f
r om
0 5 9 t
o0 7 0
T h
e v al
u e of
t
h
ei
nf
ilt
r at i
o nf
a ct
o ri
nA t
h
e n sw
a s s om
ew
h
at
h
ig h
e rt
h
a ni
n ot
h
er cit i
e s.T h
eh ig h
er ai
re x c
h
ang
e r at
ed
u et
ot
h
ew
a rm
e r cl
i
m
at
ew
a s c o n si
d
e r ed
a s a r e a s o n ab
l
e c a u s e.A
st
ud
y i
nP
r ag
ue(
C
ze ch R
ep
ub
l i
c)
m
e a s u r ed
c o n c e nt
r at i
o n s of
ai
rp
ol
l
ut
a nt
si
n si
d
e a nd
o ut
si
d
e ah
i
st
o ri
c al l ib
r a ry
.T
h
e r el
at i
o n sh
ip
b
et w
e e ni
nd
o o r a nd
o ut
d
o o rp
ol l
ut
a nt
c o n c e nt
r at i
o n si
nd
i
c at
ed
t
h
at
N O
2, o z o n e(
O
3)
a nd
S O
2 o rig i
n at
ed f
r om
t
raf f
i
c-r el
at
ed
a nd
ot h
e r o ut
d
o o r s o u r c e s(
L
op
ez-A p
a ri
ci
o et
al
,
2 0 1 1
)
.T h
e st
ud
y
s
h
ow
ed h
ig
h
c o r r el
at i
o n sb
et
w
e e ni
nd
o o r a nd
o ut
d
o o r c o n c e nt
rat i
o n sf
o rO
3(
R
^ =0
5 3
)
a nd
S
0
2(
R
^ =0 5
6
)
.D
uet
o rap i
d
u rb
a ni
zat i
o n a r o u nd
t
h
ew
o rl
d
,t
h
em
aj
o rit y
of
p
op
ul
at
i
o nl
i
v e si
n cit i
e sT
h
ei
nd
u st
ri
al
r e v ol
ut i
o nh
a s ch
a ng
ed
t
h
et y p
e s of
t
r a n sp
o rt
at i
o ni
n c ur rent
s o c
i
et y
E
m
i
s si
o n sf
r om
t
r an sp
o rt
at i
o n v eh
i
cl
e s c o nt
ri
b
ut
ed
sig
ni
f
i
ca nt ly
t
o ai
rp
oll
ut
i
o ni
n u rb
a n a r e a.T
r af f
i
c-r e
l
at
ed
ai
rq
u al
it y
h
a sb
e e ng
e n e r al
ly
ch
ara ct
e ri
z ed
i
nr e c e n
t
st
ud
i
e sA
st
ud
y
i
nA m
st
e rd
am
sh
ow
ed
t h
at
t
h
em
e a n c o nc e nt
rat i
on s of
h
i
g h
-t
r af f
ic a r e a s
w
ereh
ig
h
ert
h
a nt
h
o s em
e a s u r ed
i
nl
ow
-t
r a
f f
ic a r e a s
(
F i
sch
e r et
a!
,2 0 0 0
)
A
s a r es ul
t
,t h
e st
ud
y
co ncl
ud
ed
,t
raf
f i
c c o ul
d
c o nt
ri
b
ut
et
ot h
e ob
s er ved
v a r
ia
b
il it y
of
in
d
o o r ai
rq
u al
it y
.L
and
-U
seR
eg
r e ssio n
LU R i
s o n e c u r r e nt
ap
p
r o a ch
t
o a s s e s si
ng
i
nt
r a-u r
b
a n air
p
ol l
ut
i
o n v a ria
b
i
l i
t
y
A
s n ote
d
ab
ove,LU R
c om
b
i
n e s ai
rp
ol
l
ut io n
c o n c e nt
r at io n s o
b
s e r v ed
at
f
i
x ed
site s
a n
d
G I
S
-b
a s ed
p
r ed
i
ct
o r v a ria
b l
e sto
e st i m
at
e ai
rp
ol
l
ut io n
c o n c e nt
r at i
o n s at
un
m
o nit
o r ed
l
o c at io n s
(
H
o ek
et
al
.,2 0 0 8
)
.Pr e
d
ic
t
o r v a ri
ab l
e sm
ay
i
n cl
ud
es u r r oun
d
in
g
l
a nd
u s e ch
a r a ct
e ri
z at
i
o n s,t
r af f i
c ch
a r a cte r
i
st ic s
,p
op
ul
at
i
o nd
e n sit y
,a
lt it
ud
e, a nd
m
et
e o r ol
og y
.T
h
ef
i
rst
ep
i
d
em i
ol
og
i
c al
st
ud
y t
o em p
l
oy
LU R
m
et h
od
w
a st
h
eS m
all
A
r e aV
a ria
t i
oni
nA i
rP
oll
ut io
nH
e alt h
(
S A V IA H
)
(
B
rig g
s et
al
,1 9
9
7
)
T
h
is s
t
ud
y
em p
l
oy
ed
LU R
m
et
h
od
t
o e x am i
n et
raf f
ic
-r e
l
at
ed
ai
rp
ol
lu
t io n
in
t
h
r e eE
u r op
e a n cit i
e s :A
m
st
e rd
am
,H
ud d
e r sf
ie
ld
a nd P
r ag
u e.SA V IA H
e xam
i
n ed
N O
2 c o n c e nt
r at i
o ni
nt
h
e s et
h
r e e cit ie s a n
d
ob
t
ai
n ed
a s u c c e s sf
ul
w
o rk
i
np
r ed i
ct i
o n(
R
^ =0 6 2
,
0
.6 1
, a nd
0 7 2
f
o rA m
st
e rd
am
,H
ud d
e r sf
ie
ld
a nd
P
r ag
ue, r e sp
e ct iv e
l
y
)
T
h
e r e s e a r ch
i
n cl
ud
ed l
e ng
t
h
of
m
aj
o r r o ad
sw
i
t
h
sp
e ci
f
ie
d
r ad
i i
,d
is
t
a n c et
om
aj
or r o ad
,b
ui
l
t
up
l
a nd
,t
r af f
ic
vol
um
eH
o ek
et
al
.(
2 0 0 8
)
p
rovid
ed
at h
o r o ug h
revie
w
of
p
revi
o u sLU R
st
ud
i
esfo c u s e
d
o n o ut
d
o o r ai
rq
u al
it y T
h
e s e stud
ie s
p
r ed
ic
t
ed
a n n u al m
e a n c o n c e nt
r at
i
o n so
f
N O
2,N O
x,f
i
n ep
a rt i
c ula
t
em
at t
e r(
P
M
2 5 a nd
s o ot
)
a nd
V O
Cs
.So
m
e st
udi
e sf
u rt
h
e rc o
m p
a r eLU R w it
h
ot
h
e r c om m
o nly
u s ed m
od
el
s, s u ch
a sg
e o-s
t
at is
t ic
al i
nte
rp
ola
t i
ona n
d d
is
p
e r sio n
m
od
els
,fo r a s s e s s
in
g
in
t
ra-u r
b
an exp
o s u r e(
H
o ek
et
a!
,2
0
0 8
; J
e r r et t
e
t
al
,2 0 0 5
)
T
h
e r e s ult
s sh
ow
t h
at
LU R
c a np
r od
u c e r elia
b le
t
r af fi
c-r e
la
t
ed
air
p
ol lu
t io
n e st
im
at i
ons a slo n
g
a s ad
eq
u at
ela n
d
u s e,t
r a n sp
o rta
t
i
o n, a nd
air
p
oll
ut
io n
m
o nit
orin
g
d
at
a are av ai
la
b le
H
ow
ever,t h
e sp
at i
al d
e n sit y
of
ai
rq
u al
it y
ob
s er vat io n s
t y p i
c al
ly i
st
h
em
ain
li
m
it
at io
nIn
p
re vio u s
L U R
stud
ie s
fo c u s e
d
o nP l\ /l
2 5, ah
i
g h
r a ng
eo
f
R
^ v al
u e s -f
r om
0 5 t
o0 7
-ha s
b
e en r ep
ort
ed
(
B
ra u e r et
al
,2 0 0 3 ; H
e nd
e r s o n et
a
l
,2 0 0 7 ; R
o s s,J
e r r et t
,It
o,T
em p
als
k i
,&
T h
u r st
o n,2 0
0
7
)
.C
u rrent ly
, all
ap p l i
c at io
n s of la n
d
u s e reg
re s sio n
a r eba s e
d
o n o ut
d
o or air
p
ol lu
t
io n
c o n c e nt
r at i
o n s o r o nt
ot
al p
e r s o n al
e xp
o s u r e(
C lo u
g
h
e rt y
et
a!
.,2 0
1 1
)
.To
d
at
et
h
erei
s n olit
erat
u r e a v ail
ab
le
d
e s c ri
b
i
ng t
h
e u s e of
LU R
fo r
i
ndo o r a
i
rp
oll
ut io n
p
r ed
i
ct io n
.T
h
ep
re vio u s
l
y
ob
s e r v ed
r ela
t io n s
h
ip
be
t w
e e ni
nd
o o r a nd
o ut
d
o o r ai
rq
u al
it y
s ug g
e st
st
ha
t L U R
m
od
els
m
ay
b
e u s ef
ul f
o rp
r ed
ic
t i
ng
in
do o r a
ir
p
ol
lu
t
a nt
D
a
t
a
a
n
d
M
e
t
h
o
d
s
T
h i
s r e s e a r ch
u s e sm
ul
t ip
l
e r eg
r e s si
o nm
et
h
od
st
o e xp l
o r et
h
e r el
at i
o n sh
i
p
b
et w
e en sit
e-sp
e cif i
ch
o u s eh
old
i
nd
o o r ai
rq
u al i
t y
a nd
o ut
d
o o r ai
rp
ol
l
ut i
o n s o u r c e s,w
h
i
l
e a c c o u nt i
ng
f
o rd
i
f f
e r e n c e si
nh
o u si
ng
ch
a r a ct
e ri
st i
c s a nd
o c c up
a nt
b
eh
avi
o r sT w
op
ol l
ut
ant
s are c onsi d
er ed
:P
M
2 5 and
P
M
i oT
h
e reg
r e s si
o nm
od
el
u s e si
nd
o o r ai
rq
u al
it y
d
at
a a st
h
ed
ep
e nd
e nt
v a ri
ab
l
ef
r om
ap
r evi
o u s s u r v ey
of
U A E
r e si
d
e nt i
al
i
nd
o o r ai
rq
u alit y
c o nd
uct
ed b
y
al
a rg
ei
nt
e r n at
i
o n al
t
e am
,i
n cl
ud i
ng
s om
e of
t
h
ea u
t
h
o r s of
t
h
i
sp
ap
e r(
F
u nk
et
al
.,2 0 1 2
)
E
xp l
a n at
o ry
v ari
ab
l
e si
n cl
ud
el
o c al
ro ad
w
ay
i
nf
o rm
at i
o nd
e v el
op
ed f
r om
g
e og
rap h i
ci
nf
o rm
at i
on sy
st
em
s, a
m b
i
e nt p
oi
nt
-s o u r c ep
ol l
ut i
o nd
at
af
r om
ap
r e vi
o u s ai
r em
i
s si
o n si
n v e nt
o ry
b
y
t
h
eE
n vi
r o nm
e nt
A
g
e n cy
-A
b
uD
h
a
b
i
, a nd h
o u s eh
ol d
o c c up
a nt
b
eh
avi
o r al d
at
af
r om
aq
u e st i
o n n ai
r ea
d
m i
ni
st
e r ed
a sp
a rt
of t
h
ep
r evi
o u sly
ref
er en c ed U A E i
nd
oo r ai
rq
ualit y
st
ud
y
.T h
eI
nfo rm
atio R
Sy
stem
G
f np
i^
HcO
ate
In
d
ep
end
en tVa r
i
ab l
e sI
•
^
1
l
eng O
t ofRo
ad w
ay
s\
\
Po
r hJtm
ts Sw
t r c e s)
(
b
uf
te
sS
; ; {
To t a
l
ann u al m
a^
,D
ep
e nd
en tV
a ri
ab l
e si In
d
o orA i
rCh
i^
t
yt
■
^
a ^
i a vk
val D
ataH
tw
s eto
W a
» v e^
L
Lffi
Ml
-U
s eR
^
r e s sk m f
\to ctel
Fi
g
u r e 1. Re s e a r ch
s ch
em
at ic.S
t
udy R
eg
i
o nD
e s cri
p
t i
o nW
it h t h
ed
is
c overy
of
sig
ni
f
ic a n
t
oil
r e s e r v e sin
t h
e1 9 5 0
s,t
h
eU A E
's s o c
ie
t y
a n
d
e c o n om y t
r a n sf
o rm
ed
ab
r up t
l
y
T
h
eU A E
r a nk
s s e v e nt
h
-l
a rg
e st p
r o v ed
r e s e r v e so
f
oi l
am
ong
al l
c o unt
rie s
(
U S En
e rg y I
nf
o rm
at io n
A
d m
i
ni
str at io n
,2 0 1 2
)
B
e c a u s e of
t
h
e r ap i
d
e c o n om
ic
g
r ow t
h
t
h
r o ug h
e xp
o rt i
ng
oi l,
t
h
eli
vi
ng
e n vi
r o nm
e nt
of
t
h
eU A E
p
e op
l
eh
a sb
e e n si
g
ni
f
ic a n
t
ly
ch
a ng
ed f
r om
n at
u r all
y
ve nt i
l
at
ed
r e ed
h
ut
s a nd
n o
m
ad
ic
t
e nt
st
ot
h
e n ew
s e al
ed,
air
-c o nd
it io n e
d
b
u
il
d
i
ng
sT
h
is
new
l
iv
i
ng
en v
i
ro nm
ent
h
a si
n c r e a s ed
t h
ep
ot
e nt
i
al t
h
at
ai
rp
oll
ut
a nt
st
e nd
t
o a c c um
ul
ate
i
nt
h
e s eb
ui
ld
i
ng
s.T
h
u s, e xp
o s u r et
oin
d
o o r ai
rp
oll
ut
a nt
sh
a sb
e c om
e a c o n c erni
i nD
ep
end
ent
Va r
i
ab le s
:A
i
rS
am p l
i
ng
T
he
p
r e vi
o u sp
r oj
e ct
r a nd
om ly
s am p l
ed b
ot h
u rb
a n a nd
r u r al h
o u s eho
ld
s of
U A E
n at i
o n als
fr o
m
al l
s eve n em
i
r at
e s usi
ng
a str at if ie
d
s am p l i
ng
d
e sig
nd
e s c ri b
ed
in
(
Ye a
t t
s,E l
-Sa
d ig
,Le
it h
, et
al
.,
2 0 1 2
)
P
ol
lu
t
a nt
con cent
r at io
n sw
erem
e a s u r ed
u si
ng
c a
li b
r at
ed,
q
u ali
t y
-c o nt
r ol
le
d
p
a s siv e
s am
p
l
e r sd
ep
l
oy
ed
o v e r a o n e-w
e ek
p
e rio
d
in
e a c
h h
om
e'sm
ai
nli
vin
g
a r e a a sd
e s c ri
b
ed
i
nd
eta
il
i
n(
Ye a
t t
s,E l
-S
a
d
i
g
,Le
it h
, et
al
. ,2 0 1 2
)
.In
d
ep
e nd
e nt
Va r
i
ab l
e s:R
o ad
L
e ng
th
,A
i
rP
oll
ut
a nt
P
oi
nt
S
o u r c e s, a nd
H
o u s eh
ol d
B
eh
a vi
o r sT
h
ed
at
a u s ed
t
o c r e at
et h
ein
d
ep
e nd
e nt
v a ria
b le s
in c
l
ud
ed
r o ad
n et w
o rk
d
at
a,p
oi
nt
-s o urc e
p
ol lu
t
ant
em
is s
io n s
d
at
a, a nd
h
o u s eh
old
b
eh
avio r a
l d
at
a.Fo r
t
he
f i
r st t w od
at
a c at
eg
o ri
e s(
r o ad
w
ay
a nd p
oin
t
-s o u r c e
)
,w
eg
e n e r at
ed
cir c u
la r
b
uf f
e r s of
v a r
y i
ng
r ad
i i
aro u nd
e a ch
ho
u s eh
ol
d
a nd
t
h
en a n aly
z ed
w
h
ic
h b
uf
fe r
rad
iu s
y i
el
d
ed
t h
eh ig
h
e st
c o r r el
at i
o n sw it
h
t
h
e ob
s e r v ed
i
nd
o or ai
rq
u al
it y
d
at
a, a sd
e s c ri
b
ed
in
m
ored
et
ai
l b
el
ow
.R
o ad le n
g th d
at
aT
h
e a n al
y
sis u s e
d
r o ad
n et
w
o rk da
t
afr o
m En v
ir o n
m
e nt A
g
e n cy
c a
l
c ul
at
et h
et
ot
al
r o ad
le n
g t h
w it h i
n ag i
ve n r ad i
us a r ou nd
e a ch
h
ou s eh
old
C
al
c ul
at i
on sw
e r ep
e rf
o rm
ed
u si
ng
A
rcG IS
9 1
(
E S R I
,R
ed
l
a nd
s,CA
,U S A
)
.W
ec o n s
id
e r ed
t w
ow
ay
s of
r ep
re s e nt i
ng
r o ad
n et w
o rk
s(
w
hi
ch
se r ved
a s ap
ro xy
f
o rt
raf f
i
c)
:1
.t
h
em
aj
o r ro ad
n et w
o rk
a nd
2
d
i
st
a n c et
ot
h
e n e a r e st
f
o u rl
a n e r o ad
.W
ea na
l y
z ed
al l p
o s sib
l
eb
uf f
e r rad
i i
f
o rm
aj
o r r o ad
si
n5 0
-m
et
e ri
n c r em
e nt
sb
et
w
e e n5 0
a n
d
1
,0 0
0 m
et
e r s a nd
t
h
e n s el
e ct
ed
t
h
eb
uf f
e r si
z ef
o r e a ch
p
oll
ut
a nt t
h
at y
i
eld
ed
t
h
eh
i
g h
e st
c o r r el
at i
o nw it
h
ob
s er ved
i
nd
o o rp
oll
ut
ant
m
e a su r em
e nt
sM
o r e over,t
h
ed
i
st
a n c et
ot
h
e ne a r e st f
ou rl
a n e ro ad
d
at
aw
a s ob t
ai
n ed f
r om
t
h
eU A E p
r oj
e ct
.B
ot
h
t
r af f i
cp
r o xy
v a ri
ab l
e sh
a v eb
e e n c om m
o nly
u s ed
i
nm
a ny
e
p i
d
em i
ol
og
i
c al
st
ud
i
e sf
o r r e sid
e nt i
al
e xp
o s u r et
ot
r af f
i
c-r el
at
ed
ai
rp
oll
ut i
o nW
ee x
p
e ct t
h
at t h
e s et
w
ot
raf f
i
cp
ro xi
e s c a n r ep
r e s ent
d
if f
ere nt t
r af f
i
cp
rop
e rt i
e si
nt h
es
t
ud
y
r eg i
onR
o ad
l
e ng t
h
va ri
ab l
ew il l
p
r ovi
d
el
o c al
-l
eve
l
t
r af f
i
cf l
ow
f
o rh
om
ee x
p
o s u r e;
d
i
st
a n c et
ot
h
e n e a r e st
f
o u rl
a n e r o ad
i
s u s ed
a s ap
r o xy
f
o rh
e a vy t
r af f
i
cf lo
w
a nd
u np
aved
r o ad d
u st
P
oi
nt
-s o u r c e
p
oll
ut i
o nd
at
aL
a nd
-u s e