粉尘污染与妊娠结局——来自9.11事件的证据
目录
一、背景
二、文献回顾
三、数据变量
四、实证策略
五、结果
六、总结讨论
一、背景介绍
美国9.11事件中世贸大厦的撞毁同时也是一场环境灾难，数以百万吨计的有毒物质和粉尘散播到曼哈顿部分地区的上空，包括水泥粉、石棉、玻璃纤维、铅、二恶英、PAHs（多环芳烃）等等。因为世贸中心北部大型建筑相对密度较低以及风向的缘故，这些灰尘在事故发生后飘向城市的东北部，对居住在那里的居民健康造成了严重影响。许多文献研究了空气污染对婴儿出生率及健康状况的不利影响，但鲜有针对9.11事件造成的环境问题在这方面的研究，Perlman et al. (2011) 认为该事件并没有导致受污染地区的新生儿体重更低，但该文章的数据选取可能存在样本偏误的问题。
本文使用了New York City（NYC）的全体出生婴儿数据来研究9.11事件产生的烟尘对当地女性怀孕表现的影响。文章通过持续跟踪相同的母亲个体并排除出生的季节性影响，证实了受空气污染地区（lower Manhattan）和其它地区女性怀孕表现的差别，同时分别对男性婴儿和女性婴儿受影响程度进行了估计，支持了文献中关于“男性婴儿更加脆弱”的说法。文章发现灰尘污染对孕妇的妊娠期长短、早产率和出生低体重婴儿的概率具有显著影响，其机制主要是在妊娠的前三月产生作用。
二、文献回顾
已有文献发现了空气污染和新生儿健康的负向关系（Chay and Creenstone 2003a,b; Currie and Neidell 2005; Currie et al. 2009），但大多数文献研究对象是一般程度的空气污染，关于9.11事件产生的烟尘污染对新生儿健康的因果关系的研究很少，而且这些文章所使用的数据样本一般来自于私人医院信息或公开媒体信息，导致样本可能不具备代表性（Berkowitz et al.2003; Lederman et al.2004; Herbstman et al.2010;Lipkind et al.2010）。例如，健康受到影响的怀孕母亲不愿意提供信息，以及不同地区受污染程度不同的差异。
针对这些问题，本文使用了NYC全体新生儿的样本数据，考虑了母亲个体固定效应，同时控制了受孕月份等干扰变量。考虑到9.11事件本身可能对孕妇造成精神上的压力（PTSD），许多现有文献研究了这一途径的作用（Lauderdale 2006; Lederman et al.2004; Lipkind et al.2010），本文发现该途径对居住在WTC附近的孕妇和其它地方的孕妇同样具有作用，从而消除了该部分的影响。关于“男性婴儿更脆弱”的文献相对较多，如吸烟的孕妇生下女性婴儿的概率更大，以及9.11事件造成怀有男性婴儿的孕妇流产比例更高（Catalano et al.(2005) and Catalano et al.(2006)）。
三、数据变量
文章用到的出生数据来源于New York City Vital Statistics Natality System，数据覆盖了1994-2014年出生的新生儿，基线样本包含981,462出生数据。数据共包含两个表单，一个表单由母亲填写，包含了婚姻状态、孕期抽烟行为、以及孕前体重；另一个表单则由婴儿出生所在的医疗机构根据病例填写，包含出生前诊疗记录、孕期风险因素、生育时并发症、新生儿健康状况。同时，数据提供了母亲生育时所在地区，同时根据个人识别代码能够将多个出生数据与母亲数据匹配。
使用该数据的优势主要包含：第一，数据包含了所有纽约市的新生儿数据，避免了样本选择带来的内生性问题；第二，通过将多个婴儿数据与同一母亲进行匹配，可以通过母亲固定效应消除暴露组和控制组之间不随时间变化的差异；第三，大样本数据可以有效的控制季节性的影响，并检验新生儿性别和在不同孕期阶段受到污染暴露的影响。
关键解释变量为孕期是否受到9/11粉尘的影响，以及孕期哪个阶段受到影响。根据孕期时间与9/11时间的比较，一共分为孕期前三个月受到粉尘影响、孕期三到六个月受到粉尘污染影响、孕期后三个月受到粉尘污染影响。由于缺乏受孕时母亲的居住地，文章采用母亲生育时所在地区作为受孕时所在地区的代理变量。
被解释变量为出生结果，如早产、低出生体重、孕期长短、入住新生儿ICU等。
表1描述了母亲的特征以及新生儿出生结果，第一列为出生在纽约市的所有新生儿；第二列为用于实证分析的子样本，主要包含有兄弟姐妹，且有兄弟姐妹在胚胎期经历9/11的样本；第三列为出生在受到粉尘污染影响地区的数据；最后一列为出生在未受到粉尘污染影响的曼哈顿地区的数据。
四、实证策略
为了应对潜在的混杂因素，首先加入了地区固定效应，控制不同地区不随时间变化的特征；模型中同时控制了可观测的母亲信息；以及母亲固定效应。此外，由于文献中提出无论母亲在纽约市哪个地方居住，9/11带来的相关的PTSD都可能会带来负面的新生儿出生结果，因此模型中加入了不受粉尘污染的纽约市其它地区来控制9/11带来的精神层面的影响。DID模型如下：（1）处理组前后差异：胎儿期处于9/11时期的新生儿，和其兄弟姐妹的差异；（2）控制组前后差异：胎儿期处于9/11时期的新生儿，和其兄弟姐妹的差异。
模型1
i: 新生儿
Y_i: 新生儿出生结果
N：受到9/11粉尘污染的地区
T：孕期经历9/11
τ: 年份和受孕月份固定效应
μ: 母亲固定效应
X_i: 影响新生儿结果的随时间变化的母亲和新生儿特征（性别、出生顺序、母亲年龄）
模型2
T1_i, T2_i, T3_i: 分别为9/11时候，处于孕期的前三个月、三到六个月、后三个月，用于研究新生儿出生结果受到的影响主要来源于孕期哪个阶段受到粉尘污染的影响。
模型3
boy_i: 为新生儿是否是男孩的虚拟变量，显著的θ表明胚胎期粉尘污染的影响对男女胎儿有显著差异。
测量误差
（1）移民影响：新生儿出生地不一定是孕期所在地，可能会出现错误分组。通过研究9/11之前的在受污染地区生育过的母亲的移民行为发现大多数母亲并没有从受污染地区搬离。
（2）仅仅纳入不止一个孩子的母亲；如果在受污染地区的母亲更倾向于不继续生孩子或者搬离纽约，这些母亲不会出现在数据中。数据表明这样的选择并不显著，那些9/11之前出生在受污染地区的孩子，有后续兄弟姐妹的概率和控制组（曼哈顿未受到污染地区或纽约未受到污染地区相比）之间并没有显著差异。
（3）孕期是否经历9/11一定程度上取决于孕期长短。采用IV：一个潜在的受污染影响的变量，假设母亲待在同一个地方且孕期持续恰好九个月的情况下，新生儿胚胎期是否经历9/11。
五、结果
1. 9/11粉尘对新生儿出生结果的影响
表2和表3表明孕期居住在受9/11粉尘污染影响地区会显著影响妊娠长度、早产（妊娠期少于37周）、出生体重和低出生体重的发生率。而且这种影响主要来源于孕期前三个月受到的污染影响。此外，这种影响与文献一致，对男性胎儿的影响更大。
2. 影响新生儿出生结果的机制
第一列和第二列表明9/11粉尘污染并不会影响孕期母亲的吸烟行为和自报体重；第三列表明对于男性新新生儿，孕期前三个月受到粉尘污染会负面影响孕期体重增加，这种影响可能来源于妊娠时间变短（如表3所示）；第四列表明孕期前三个月受到粉尘污染会增加母亲高血压的发生，由于高血压和炎症的相关，这种影响可能是潜在的粉尘污染影响出生结果的机制之一；第六列表明，孕期前三个月受到粉尘污染会增加母亲孕期前三月产前护理就诊的概率，而这种影响与胎儿性别无关，因为胎儿性别在孕期前三个月通常是不知道的；最后一列表明孕期污染暴露并不会影响新生儿性别，这可能是由于胎儿死亡通常很少见，很难捕捉到孕期污染对男女胎儿不同的影响。
3. 稳健性检验
选择不同控制组：排除唐人街（独特的人口学信息）；排除临近受污染地区的其它控制地区；选择曼哈顿地区未受到污染的地区作为控制组，而不是整个纽约。结果表明不同控制组的选择并不会影响估计结果。
受孕时间: 排除2001年9月之后的受孕，因为受到9/11影响的母亲可能因为健康受到长久的负面影响，影响之后受孕的新生儿结果；排除2001年9月的受孕，因为缺少生育的具体日期；利用潜在的受污染影响变量作为真实污染暴露的IV（加入妊娠持续九个月，胎儿是否会受到影响）。表6显示估计结果与主结果一致。
六、结论
先前研究并没有发现胎儿期暴露于9/11粉尘污染会对婴儿出生结局产生一致影响。该研究利用较大的出生样本，通过地区固定效应、母亲固定效应、受孕时间固定效应，同时结合DID的方法，在充分控制了季节性影响和母亲基线特征之后，比较了在受9/11粉尘污染地区（处理组），来自同一个母亲的胎儿期经历9/11的新生儿和其它胎儿的出生结果差异；和未受9/11粉尘污染地区（控制组），来自同一个母亲的胎儿期经历9/11的新生儿和其它胎儿的出生结果差异。研究结果表明孕期暴露于9/11粉尘会对胎儿出生结果产生负面影响，而这种影响对于早孕期暴露于污染的胎儿和男性胎儿尤为明显。