原文信息:Michelle Marcus. 2021. “Going Beneath the Surface: Petroleum Pollution, Regulation, and Health” American Economic Journal: Applied Economics 13(1):1-37.像弗林特水危机和拉夫运河悲剧这样的环境灾难已经让人们越来越关注污染对人类健康的潜在影响。政府在解决环境污染这一外部性问题过程中发挥了重要作用,政府可以通过事后指导清理工作,也可以鼓励企业采用预防性技术来减少未来的污染,或者向公众提供警告以鼓励个人采取回避污染的行为来解决污染问题。已有研究无法在单一和同质的点源污染的背景下,将强制企业采用预防性技术和为人们提供信息以主动采取预防性措施对人类健康的影响进行比较。本文在已有大量研究污染对人类健康影响文献的基础上,从地下储罐泄漏(Leaking Underground Storage Tanks, LUST)这一背景出发,量化污染对健康的影响、监管的有效性、信息的影响以及对信息的异质反应。另外,地下储罐泄漏为探索监管和信息等保护健康的政策工具的影响提供了有益的背景。最初,美国全国范围内约有200万个地下储罐,环保署估计超过95%的储罐装有石油产品。大约80%的地下储罐是由裸钢罐建造的,这种材质的储罐很可能会腐蚀和泄漏。一般来说,泄漏可能是由于腐蚀、地面沉降、有缺陷的管道、不正确的安装或在填充和维护期间泄漏造成的。截至2015年9月,美国环保署已确认全美共发生约52.8万起泄漏事故。地下储罐泄漏的石油产品可能通过两个主要渠道影响健康:(1)当有毒气体通过土壤上升并聚集在狭窄的空间,如地下室、停车场或污水管道时,就会发生蒸气入侵;(2)泄漏会污染土壤和地下水,超过75%的地下储罐泄漏会污染地下水,1加仑汽油泄漏可以使100万加仑的水不能饮用。基于以上背景和事实,本文利用宾夕法尼亚州、佛罗里达州和新泽西州几个来源的综合数据,实证检验了附近地下储罐泄漏对新生儿出生健康的影响。本文使用的数据主要包括以下几部分:
(1)婴儿出生数据。该数据来自个体生命统计出生记录,该记录提供了1989-2008年的关于生育结果和产妇特征的信息。
(2)地下石油储罐数据。该数据来自每个州的地下储罐数据库,该数据库提供了所有注册储罐的设施地址,本文从每个州获得所有已知的储罐泄漏信息,包括确认的发布日期和事件结束日期。
本文估计孕妇怀孕期间暴露于地下储罐泄漏污染对婴儿健康影响的基准回归模型如下:
表示由j母亲生育的婴儿i在y年m月的出生健康状况(Z指数、低出生体重、早产、Apgar分数、先天性异常、异常情况);
是一个二值虚拟变量,如果母亲居住点距离泄漏点300米以内等于1,如果母亲居住点距离泄漏点300-600米等于0;
表示母亲怀孕期间暴露于地下储罐泄漏污染的程度,本文有两种表示方法,一是怀孕期间是否发生泄漏的二值虚拟变量,二是怀孕期间发生泄漏的平均天数;Xij是一组包含母亲和婴儿特征的控制变量,具体包括:母亲的吸烟状况、教育状况、年龄以及年龄平方,婴儿出生胎次虚拟变量、性别和缺失指
分别是母亲个体固定效应、年份固定效应和月份固定效应;
是聚类到母亲层面的标准误。
本文感兴趣的系数是
,通过比较居住在距离泄漏点300米以内的母亲怀孕期间暴露与没有暴露在储罐泄漏污染下出生婴儿的健康状况,相对于距离泄漏点较远出生婴儿的健康状况的差异,估计母亲怀孕期暴露于地下储罐泄漏污染对婴儿出生健康的影响。为了避免不同怀孕时长的影响,本文使用39周的怀孕期假设的泄漏污染暴露程度来测量真实暴露程度,因为39周的泄漏污染暴露与真实怀孕时长无关。此外,为了解决由母亲活动行为驱动的内生性泄漏污染暴露的可能性,本文根据母亲第一次观察到的位置来估计地下泄漏污染的影响。
为了进一步检验地下石油储罐规制是否会减轻地下储罐泄漏对婴儿出生健康状况的影响,本文估计了地下储罐设施遵守新技术标准前后所报告的泄漏污染暴露对健康的影响,回归模型如下:
是一个二值虚拟变量,如果婴儿在设施已遵守溢出、溢满和腐蚀保护后出生就等于1,否则等于0。1988年,美国环境保护署实施了地下储罐规定,该规定为新储罐设定了最低标准,并要求现有储罐的所有者和操作人员遵守特定预防技术的要求。一方面,根据1988年的规定,现有的地下储罐需要在5年内使用泄漏检测系统,这取决于燃油箱的使用年限。为了减少泄漏,所有者和操作人员必须在1998年12月前,升级、更换或关闭现有的油罐,以遵守新的溢油和防腐保护规定。另一方面,该法规还规定了纠正措施和关闭要求,并要求所有者在发生泄漏时,对大坝的清理和蓄水负有财务责任。该模型的其余变量与模型(2)一致。
本文进一步基于如下模型估计了不迁移的母亲对提供的有关地下储罐泄漏信息是否会表现出回避行为来减少怀孕期间暴露于地下储罐泄漏污染对婴儿出生结果的负面影响:
是表示直接通知或报纸报道地下储罐泄漏的指标。其余变量与模型(2)一致。
另外,本文基于如下模型检验了地下储罐泄漏的信息是否会增加居住在泄漏点附近的母亲迁移的可能性:
是一个二值虚拟变量,如果母亲在下一次分娩之前改变居住地点就等于1,否则等于0;
表示县固定效应;
表示聚类到县级层面的标准误。
表4报告了模型(2)估计的地下储罐泄漏对健康影响的基准回归结果,A部分包含地下储罐泄漏持续时间(天),B部分包含地下储罐泄漏的二值虚拟变量。回归结果表明,怀孕期间发生地下储罐泄漏,在储罐泄漏地点附近出生的婴儿,其健康状况比怀孕期间未暴露在储罐泄漏环境中出生婴儿的健康状况要差,对Z指数、低出生体重和早产都有显著且正向的影响。
第一,替代时间层面的控制。具体包括同时控制年份-月份虚拟变量、县级和城市区域的线性时间趋势。第二,排除在报告的泄漏开始日期之前6个月出生的样本。第四,灵活的年龄控制。具体包括年龄和种族的交互项、年龄的虚拟变量。虽然人们可能通过吸入有毒蒸气和接触土壤受到地下储罐泄漏对健康的影响,但受污染的地下水尤其值得关注。为了检验这一途径的重要性,本文首先估计了生活在公共供水(PWS)地区以外个人的影响。由于生活在PWS地区以外的个人通常从井中获取饮用水、洗浴水和烹饪水,因此对这一人群的更大健康影响与接触地下水污染一致。公共供水地区的数据仅适用于新泽西州和宾夕法尼亚州,基于这两个州的估计结果见表5。表5的结果显示了母亲是否生活在公共供水区内陆下储罐泄漏对健康的差异性影响,尽管样本量仅限于宾夕法尼亚州和新泽西州,但在PWS地区内外发生的泄漏仍严重危害健康,估计结果发现,发生在PWS地区以外的泄漏对婴儿的健康危害更大。
然后,本文检验了公共供水系统附近的地下储罐泄漏是否会增加公共供水系统的水质违规。由于石油产品从泄漏点到取水点需要时间,这意味着泄漏和违规不是同时发生,因此本文采用一个hazard model进行估计,估计结果见表6。研究结果发现,公共供水系统附近的泄漏会显著增加挥发性有机化学品(VOC)违规可能性,并且前一年发生的泄漏在统计上也显著增加了当年违反VOC的概率。另外,由于石油泄漏不应该影响其他类型的违规,安慰剂检验的结果表明,泄漏不会显著增加非VOC污染、无机化学污染、浊度污染或硝酸盐污染的危害,这表明VOC违规的结果不是通过与泄漏相关的其他渠道进行的。
总之,这些发现表明,地下水可能是影响健康的一个渠道,但不一定是唯一渠道。表8报告了模型(4)的回归结果,第(1)和(2)列的结果表明,在监管期限后,暴露在地下储罐泄漏污染的概率下降了约1.7个百分点。第(3)至(8)列的结果发现,遵守这一规定减少了泄漏对婴儿健康的有害影响,尤其是对低出生体重的影响,设施升级使泄漏暴露对低出生体重的影响降低了1个百分点,或比平均值降低了15.0%。
模型(6)的回归结果见表9,A和B两部分分别报告了报纸报道和直接通知地下储罐泄漏对泄漏污染暴露对婴儿出生健康影响的结果。A部分的系数表明,当地报纸对附近泄漏的报道显著降低了低出生体重,报纸的报道与婴儿出生时体重过轻的概率下降1.5个百分点(22%)有关。健康指数和早产的系数也为负,但估计不显著,由于泄漏暴露对先天性畸形或异常状况没有显著的健康影响,因此报纸报道对这些健康结果没有影响也就不足为奇。B部分是直接通知对婴儿健康影响的回归结果,与报纸报道信息的影响不同,几乎没有证据表明直接通知能保护健康。只有先天性异常才有统计学意义上的健康改善,但与平均水平相比,改善的幅度大得不合理。尽管无关紧要,但其他估计表明,通知会恶化健康。
表10进一步分析了报纸报道对婴儿健康影响是否在不同特征(种族、民族、受教育程度)母亲间存在异质性,研究结果发现,报纸报道对地下储罐泄漏对婴儿出生健康的负面影响的改善作用在受过高等教育的白人母亲间更明显,白人和受教育程度高的母亲对信息的反应更大。
表11是模型(7)的估计结果,第(1)的系数表明信息对目前迁移的概率具有显著且正向的影响,居住在报告泄漏点附近的知情母亲在下一次分娩前迁移的可能性仅高出约1.4%。第(2)至(5)列是根据种族、民族和受教育程度评估的异质效应结果,不同种族和民族的母亲结果不存在显著的差异性影响,但教育发挥了重要作用,第(4)列结果表明,受过高等教育的母亲更有可能根据信息而迁移。本文进一步也证实了居住在泄漏点附近的受过高等教育的母亲对报纸消息反应最大。迁移是一种代价高昂且有些极端的避免行为,受过高等教育的母亲更有可能拥有更高的收入,从而更容易支付迁移的高额固定成本。
泄漏的地下储罐提供了一个统一和同质的背景,以量化污染的健康影响、监管的有效性、信息的影响,并探索对信息的异质反应。在美国,地下储罐泄漏一直是一种无处不在的污染源,但却没有得到充分的研究。这些地点是许多被研究人员忽视但有可能危害人类健康的小型和地方性污染源的典型例子。这篇论文表明,母亲在怀孕期间发生地下储罐泄漏,居住在泄漏点附近的母亲孕育的新生儿患低出生体重和早产的概率增加了约7-8%。另外,符合1998年技术标准的地下储罐完全减轻了泄漏对低出生体重的影响。最后,本文还发现受教育程度越高的白人母亲会对当地报纸的报道做出反应。本论文是一篇非常值得反复阅读的文献!全文逻辑清晰、一气呵成,实证分析有理有据、面面俱到,读完让人回味无穷!This paper quantifies the health impacts of petroleum leaks from underground storage tanks, the effectiveness of tank regulation, and the role of information as a policy tool in the same setting. Exposure to a leaking underground storage tank during gestation increases both the probability of low birthweight and preterm birth by 7–8 percent. Compliance with regulations requiring the adoption of preventative technologies mitigated the entire effect of leak exposure on low birthweight, and information increased avoidance and moving among highly educated mothers. Back-of-the-envelope calculations suggest the health benefits of preventative regulations exceed the upgrade cost to facilities.
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