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原文信息：Shuai Chen, Paulina Oliva, Peng Zhang. 2018. “Air Pollution and Mental Health: Evidence from China” NBER Working Paper 24686.

 

引言和背景

 

在过去的二十年间，中国主要城市经历了有目共睹的空气污染。对于污染的健康成本的估计也日益成为环境经济学和健康经济学领域的重要话题。空气污染不但影响居民的身体健康，还可能通过一系列直接或间接途径影响居民的心理健康。本文即试图采用较新的识别方法来分离出空气污染与心理健康之间的因果关系。特别地，作者指出识别空气污染对心理健康的影响可能受到传统的三大内生性问题的干扰，比如遗漏收入水平等变量，忽略心理健康对于劳动生产率乃至污染排放活动的反向影响，以及未考虑由于人为操作而导致的系统性测量误差。

 

研究设计

 

在因变量方面，作者使用了心理健康评分以及 “是否具有严重心理疾病”两个变量。本文所使用的心理健康数据来自于CFPS 2014中分布于25个省162个区县的12615位城市居民（有35人未回答心理健康相关问题）。CFPS依据目前通行的K6标准来向个体提出6个关于心理健康的问题。即在过去一个月中，您感受到以下负面情绪（沮丧，紧张，烦躁不安，绝望，重压，无存在感）的频率如何？每一个问题从“完全没有”到“几乎每天”提供5个选项，最终6个问题的分数被加总为K6分数（0-24），得分越高代表心理问题越大。同时，作者参照通行做法将K6分数高于13定义为“严重心理问题”，由此构建相应的虚拟变量作为因变量。在核心自变量方面，作者使用PM2.5来代表空气污染水平，所用数据来自于环保部下属中国环境监测总站（CNEMC）。

 

本文的一项主要创新之处在于使用了逆温强度这一变量来作为空气污染变量的工具变量，这一做法最早由Arceo, Hanna and Oliva (2016) 提出。正常情况下，大气温度随高度增加而降低，热气上升冷气下降，污染物可以在大气中进行垂直循环。当逆温现象出现时，大气温度随高度增加而增加，污染物无法进行垂直循环，好似一床“棉被”盖在城市上空，空气污染就会加重，所以逆温强度与空气污染程度在理论上是正相关的。本文构建的逆温强度也很简单，使用地面上空温度（above-ground temperature，离地面320米）减去地面温度（ground temperature，离地面110米），结果为正则存在逆温现象，差值越大，逆温强度越高，结果为负则不存在逆温现象。本文所使用的逆温数据来自于NASA公布的Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications version 2 (MERRA-2)。

 

除此之外, 回归模型中还加入了一系列取自中国气象科学数据共享服务系统（CMDSSS）的天气变量，如特定日均气温天数（以每5摄氏度为一档），累积降雨量，日照时间，湿度，风速等。最后，模型中控制了城市与（分月）季节固定效应，并使用基本的2SLS进行估计。一阶段中逆温与污染的强相关性没有问题，逆温天数每增加一天，空气污染程度大致上升0.63%。

 

主要结果

 

作者首先使用原始心理健康评分进行估计，发现空气污染每增加一个标准差将导致心理疾病严重程度增加0.38个标准差，将因变量替换为“是否具有严重心理疾病”后，发现空气污染每增加一个标准差将导致严重心理疾病的发病概率增加6.67%（或0.33个标准差）。考虑到2014年中国有11.4亿成年人，这一结果说明PM2.5每增加一个标准差，将有7604万成年人患上严重心理疾病。作者进一步将6项衡量心理健康的指标分开考察，发现除了“紧张”一项之外，空气污染对其他5项指标均有显著影响。此外，作者还估计了不用时间跨度上的空气污染对于心理健康的影响，发现在访问发生前一年、半年、三个月甚至两个月的空气污染状况对于受访者过去一个月的心理健康都没有影响，并且受访当天的空气污染状况对于受访者的心理健康也没有影响，这说明受访者心理健康状况更多取决于近一个月的空气污染状况，并且结果没有受到受访当天污染状况所带来的情绪及决策行为的改变。在随后的一系列稳健性检验中（变更距离污染监测站点的里程，改变逆温发生的定义，使用IV-Probit方法估计模型），结果均无太大变化。

 

空气污染可以通过直接机制（如对于大脑功能的损伤）和一系列间接机制（如改变身体健康，活动强度，劳动生产率等）来影响心理健康。作者简要检验了间接机制，通过将关于体育锻炼，身体疾病和自评健康的有关变量对PM2.5进行回归，发现了维度上非常微弱的影响，作者指出这有可能说明空气污染更多是通过直接机制来影响心理健康，也有可能是通过本文未能考察的其他间接变量。

 

作者随后进行了一系列异质性分析，主要结果如下：

 

将样本按性别分类，发现男性心理健康受到空气污染影响更大。

 

将样本按年龄分类，发现老年人心理健康更容易受到空气污染影响。

 

将样本按学历高低分为三类，发现空气污染对高学历人群的心理健康影响最大，可能由于高学历者会更多承担需要高认知能力的工作。

 

将样本按室内工作和室外工作区分，发现空气污染对于心理健康的影响在两者间区别不大。

 

Abstract

 

A large body of literature estimates the effect of air pollution on health. However, most of these studies have focused on physical health, while the effect on mental health is limited. Using the China Family Panel Studies (CFPS) covering 12,615 urban residents during 2014 – 2015, we find significantly positive effect of air pollution – instrumented by thermal inversions – on mental illness. Specifically, a one-standard-deviation (18.04 μg/m3) increase in average PM2.5 concentrations in the past month increases the probability of having a score that is associated with severe mental illness by 6.67 percentage points, or 0.33 standard deviations. Based on average health expenditures associated with mental illness and rates of treatment among those with symptoms, we calculate that these effects induce a total annual cost of USD 22.88 billion in health expenditures only. This cost is on a similar scale to pollution costs stemming from mortality, labor productivity, and dementia.