——对墨西哥湾深水地平线石油钻井泄露事件的考察

推文人 | 郑佳佳 

推文原文：Louis-Philippe Beland, Sara Oloomi. Environmental disaster, pollution and infant health: evidence from the Deepwater Horizon oil spill, Journal of Environmental Economics and Management (2019), forthcoming.

 

1.引言

 

2010年，美国墨西哥湾沿岸钻井石油发生泄漏，有大约134百万加仑的石油泄漏到了附近的海面和深水区，影响范围包括阿拉巴马州、佛罗里达州、路易斯安娜州和密西西比州，是美国历史上影响水域面积最大的石油泄漏事件。近年来关于环境污染与居民健康状况的众多研究表明：孕期妇女和婴幼儿是环境污染事件中承受健康风险较高的人群。本文即以此次石油泄露事件为重点，结合美国环保部、国家健康统计中心的相关数据，使用双重差分法对此次石油泄漏事件带来的空气污染以及由此引致的婴幼儿健康状况变化问题进行深入分析。

 

关于环境污染对居民健康状况的不良影响的研究可谓是汗牛充栋，这里不再一一赘述。本文建立在前人研究的基础上，试图在以下几个方面有所突破：1.本文同时考量墨西哥湾石油泄漏事件对空气质量以及婴幼儿健康状况的影响；2.本文考虑了母亲个体特征的异质性（如种族、受教育程度、婚姻状态、年龄等）对婴幼儿健康状况的不同影响；3.本文使用多种稳健性检验、安慰剂检验、个体异质性、地区异质性等分析工具对石油泄漏事件的健康影响进行全方位的分析。

 

2、事件描述、数据来源及描述性分析

 

2.1 事件描述

 

深水地平线钻井平台位于墨西哥湾，距离路易斯安那州的海岸线仅仅有50英里之遥。2010年4月20日，该地区一个油井的最后水泥密封环节发生了一些故障，引发了一场爆炸，导致126名工人当场死亡；两日后的早晨，深水地平线钻井平台发生沉没，引发了海下管道泄漏，大量的石油涌入墨西哥湾海域；事件发生后的第87天，经过多方努力，该油井于2010年7月15日被完整封闭；据美国政府估计，在封闭沉没油井的87天中，大概有134百万加仑石油漏入墨西哥湾。

 

早在2010年6月初之前，泄漏的石油已经冲到了路易斯安那州、密西西比州、佛罗里达州以及阿拉巴马州的海岸沿线。虽然在事件发生后不久当地政府即采取行动控制石油泄漏和蔓延，据美国国家海洋气候局（NOAA）的数据显示，附件四个州的海岸线生态环境及生物受到严重影响，截至2012年12月，依然有长达数英里的海岸线上有持续性的石油清洁活动。本文以NOAA统计中受到石油泄漏影响的四个州作为核心处理组地区。

 

2.2 数据来源及描述性分析

 

本文所使用的数据来源于美国国家健康统计中心（NCHS）的核心数据库，该数据统计了美国每一个新生儿的出生数据。本文选取的数据期间为2006-2012年，样本总量包括2800万的新生儿基本统计数据。其中，有超过900万的新生儿出生在美国南部地区，本文即使用这些数据考察石油泄漏事件对婴儿健康状况（早产儿，低体重新生儿、孕周数、出生体重）的影响。本文同时选择出生在美国南部其他未受到石油泄漏影响的州的新生儿数据作为对照组样本。Table1给出了自然地理位置分组和倾向性得分匹配分组两种方法下处理组和对照组的样本统计特征，两种处理方法所产生的对照组样本的统计特征基本保持一致。除此之外，作者使用事件学习方法分别考察此次石油泄漏事件发生前后处理组地区的空气质量（PM2.5和SO2）和新生儿健康状况（早产儿和低体重新生儿发生频率）的变化趋势，并未发现有任何前置趋势，详见图2所示，这意味着此次石油泄漏事件显著增加了受影响区域的空气污染程度以及早产儿和低体重新生儿的数量。这种事件学习方法被作者再次用于考察母亲的个体特征差异性对新生儿健康状况的结构性影响，详见附图中的图A.2。

 

除了新生儿健康状况数据，作者还使用了美国环保部空气质量数据，具体包括NO2,SO2,PM2.5和CO四类空气污染物，这些数据均来自于各地区的空气质量监测站。

 

3、实证结果与讨论

 

 

4 .实证结果

 

4.1 主要结果

 

作者首先利用（2）式估计了石油泄漏事件对受影响地区空气污染的影响，结果如Table2所示。由Table2的估计结果可见：此次石油泄漏事件显著加剧了受影响地区的空气污染状况，这与Afshar-Mohajer et al. (2018)和De Gouv et al.(2011)等的估计保持一致。

 

其次，作者使用（1）式直接估计了石油泄漏事件对新生儿健康状况的影响，结果如Table 3所示。由Table 3的估计结果可见：此次石油泄漏事件显著增加了早产儿和低体重新生儿的发生频率，也显著降低了新生儿所经历的孕周数以及新生儿的体重，即此次石油泄漏事件对受影响地区的新生儿健康状况有着显著的不良影响。

 

4.2 异质性和稳健性估计

 

作者首先按照新生儿母亲的个体特征（种族，年龄，受教育程度，婚姻状况）进行分组，分别考察在不同子样本下此次石油泄漏事件对新生儿健康状况的差异性影响，结果见Table4。由Table 4可见：与其他母亲相比，当母亲的受教育程度低于高中/是黑人/是亚裔美国人时，她的新生儿受到更多的石油泄漏事件的负面影响。

 

其次，作者出生在石油泄漏事件之后的新生儿样本按照母亲怀孕的时间发生在石油泄漏事件之前还是之后进行分组考察，结果详见Table 5。由表5可知：无论母亲怀孕的时间发生在石油泄漏之前还是之后，新生儿均受到了此次石油泄漏事件的负面影响，二者之间的差异并不具有显著性。进一步地，按照孕前期，孕中期，孕后期对样本进行再次划分，并分别考察石油泄漏事件发生在三个不同的阶段对新生儿健康状况的影响，结果见Table 6。由Table 6可知：无论在哪个孕期阶段，新生儿均显著收到了来自石油泄漏的负面影响。

 

第三，作者尝试改变对照组样本进行稳健性考察，结果见Table 7。在Table 7中，作者分别使用了全美国新生儿的总体样本、提出了纽约州和加利福尼亚州之后的样本、采用PSM方法匹配到的样本以及在州层面对标准差进行聚类分析（Table 7中的Panel A—D），结果均与前文的分析保持一致。

 

第四，作者使用石油泄漏事件作为预测空气污染PM2.5水平的工具变量进行工具变量估计，结果见Table 8所示。在Table 8中，石油泄漏事件依然显著降低了新生儿的健康水平，这与Table 3的估计结果一致。

 

第五，作者尝试了安慰剂检验，即分别改变此次石油泄漏事件的发生时间，考察其对空气污染及婴幼儿健康状况的影响，结果见Table9和Table 10。作者将石油泄漏事件假设为发生在2008年和2009年的四月份，在Table 9中，结合式（2）估计其对空气污染变量的影响；在Table 10中，结合式（1）估计其对新生儿健康状况的影响。理论上，这种反事实的假设检验应当对因变量没有显著影响，否则则意味着石油泄漏事件与之前年份的趋势项存在着关联性。在Table 9和Table10的估计中均为发现显著性的估计结果，这意味着此次事件发生之前的趋势并不会导致本文的估计结果，即从另一个方面验证了本文估计结果的稳健性。

 

第六，作者改变了处理组的样本范围来考察估计结果的稳健性。作者从三个范围界定处理组样本：最狭窄的处理组（本文所涵盖的四个州，即受到石油泄漏影响最严重的地区），有海岸线的州，有海岸线的州以及相邻的可能会受到石油泄漏影响的州，分别以三类不同的处理组样本进行DID估计，结果见Table A.1.A。在Table A.1.A中：无论处理组样本使用哪一类样本，估计结果均保持一致；而在最狭窄的处理组样本中，石油泄漏事件对新生儿健康状况的影响程度高于其他两组，这也是本文选择最狭窄处理组作为核心处理组的原因。

 

第七，作者再次将处理组样本按照石油泄漏量分为高、低两组，分别考察石油泄漏量的不同对新生儿健康状况的影响，结果见Table A.1.B：石油泄漏量较多的地区，石油泄漏对当地新生儿健康状况的负面影响更强。

 

第八，作者将处理组中的四个州（阿拉巴马州、路易斯安那州、密西西比州、弗罗里达州）分别与石油泄漏事件虚拟变量相乘，考察不同州的异质性影响，结果见Table A.2.A：一些州所承受的来自于石油泄漏事件的负面健康影响确实显著高于其他州。

 

第九，作者使用并未受到石油泄漏事件影响的田纳西州和佛罗里达-宾夕法尼亚州作为处理组，进行安慰剂实验，结果见Table A.2.B:石油泄漏事件对这两个地区的新生儿健康状况无显著影响，这反过来印证了本文所选定的处理组地区新生儿健康状况的下降确实由此次石油泄漏事件所导致，而并非其他可能的原因。

 

4.3 其他影响机制的探讨

 

第一，Aldy (2014)研究认为石油泄漏事件对不同州的劳动力市场的影响是不同的。本文中，作者尝试在控制变量中加入就业和工资变量控制这种可能存在的影响，进而考察石油泄漏事件对新生儿健康状况的净影响，结果见Table A.4: 加入工资和就业两个控制变量后的估计结果与原先Table 3中的估计结果类似。

 

第二，由于石油泄漏事件对不同州的就业影响可能是截然不同的，因而作者尝试按照不同的影响方向对受影响的州进行分组，分别考察石油泄漏事件对当地新生儿健康的净影响，结果如Table A.5所示:无论石油泄漏事件对当地就业的影响是正还是负，这一事件对当地新生儿健康状况的影响基本保持一致，且与前文的分析类似。

 

Table A.4 和Table A.5的估计表明：石油泄漏事件通过加剧空气污染程度从而对新生儿的健康状况产生负面影响，并未通过影响劳动力市场而对新生而健康产生影响。

 

另外一个可能的影响机制是压力效应。Black et al.(2016)研究证实母亲所承受的压力会对新生儿的健康产生影响，本文在Table 5的估计中，将新生儿母亲的怀孕时间按照发生在石油泄漏事件之前还是之后进行了区分，估计结果并无显著差异，我们也没有理由认为怀孕发生在石油泄漏事件之后的母亲会承受较大的心理，因而可以判断石油泄漏事件通过母亲的心理压力进而影响新生儿的健康这种机制并无存在。

 

还有一种可能是石油泄漏事件通过污染当地的水资源和海产品进而影响人们的身体健康。鉴于本文数据的有限，这一机制无法进行直接的验证。

 

5 . 结论与启示

 

本文通过多方位的研究证实：发生在2010年4月份的墨西哥湾钻井石油泄漏事件对受影响地区的新生儿健康状况产生了显著的负面影响，尤其是增加了低体重新生儿和早产儿的发生概率。

 

在美国，据Butler and Behrman (2007)的研究显示：每出生一个早产儿，联邦政府将会花费至少66591美元（2018年价格）为其提供额外的医疗护理服务。本文的研究意味着石油泄漏事件的发生将会导致美国联邦政府至少要在新生儿医疗护理方面多增加至少3亿美元的开支。因而，孕期防护显得尤为重要。本文的研究结果提供了政策指导建议：1.对于突发性环境灾难，援救资源和信息应当对孕期妇女进行针对性地救助以降低新生儿的健康风险；2.在母亲的孕检过程中，针对那些生活在环境污染地区或环境灾难影响区域的母亲，降低户外活动频率、减少室内外通风、安装室内空气净化器等建议应当及时通过医生传达给母亲。

 

Abstract

 

In 2010 the Gulf Coast experienced the largest oil spill affecting U.S. waters in history. Evaporating crude oil and dispersant chemicals can cause major health problems. This paper examines the impact of the Deepwater Horizon oil spill on air quality and infant health outcomes. Using U.S. Environmental Protection Agency (EPA) AirData, vital statistics data from National Center for Health Statistics (NCHS), and a difference-in-difference methodology, we find that the oil spill of 2010 increased concentrations of PM2.5, NO2, SO2, and CO in affected coastal counties, increased incidence of low birth weight (<2500 grams) and premature born infants (<37 weeks of gestation). Heterogeneity effects reveal more pronounced adverse infant health outcomes for black, Hispanic, less educated, unmarried, and younger mothers. Results are robust to a wide range of controls and robustness checks.