【量化历史研究】儿童死亡率的分水岭：清洁水供给及污水处理设施的作用

波士顿与查尔斯河地图

19世纪，美国和欧洲的大部分地区面临着儿童死亡率过高的难题。例如，1880年美国马萨诸塞州的出生率仅为2.5％，婴儿死亡人数却占总死亡人数的20.4％。但1880年之后，该州的婴幼儿死亡率发生了剧烈变化。如图一所示，从1870年到1930年，马萨诸塞州的婴儿死亡率从1/5（即大约每5个新生儿中有1个死亡）降至1/16（即每16个新生儿中有1个死亡），1-5岁幼儿的死亡率下降到原来的1/7。这一现象是否与公共卫生政策的实施有关？

图一  1870－1930年美国和马萨诸塞州婴儿和幼儿（1－5岁）死亡率

此前的文献探讨了20世纪早期，公共卫生政策在降低美欧城市发病率和死亡率中的作用。这些研究尽管在识别方法上存在缺陷，但提供了部分美欧城市曾在20世纪初实行了一系列公共卫生干预的证据。Alsan和Goldin两位学者最新发表在Journal of Political Economy上的文章着眼于美国儿童死亡率持续下降的首个时期（19世纪末），探究了大波士顿区的清洁水供给和污水处理系统对该地区5岁以下婴幼儿死亡率的综合影响。 

随着内战后大波士顿地区人口的迅猛增长，波士顿港的污染问题日益严重。水质的污染带来了许多疾病和健康问题，也直接导致了偏高的死亡率。波士顿港的污水有两个主要来源：一是从波士顿的下水道直接倾泻到港口的污水；二是波士顿周围的自治市排入密斯提克河、查尔斯河和尼庞西特河并最终流入海港的污水。波士顿富裕市民对波士顿港污水的抱怨直接推动了大波士顿污水处理区（MSD）的建立。从1877年到1884年，波士顿市政当局开发了一个全面的污水处理系统，修建了能将波士顿市的污水排入月亮岛的海底排水管道。建成后，市政当局又将注意力转向间接的污染源，即密斯提克河、查尔斯河和尼庞西特河沿岸城市排出的污水。

然而，由于各城市间公共工程协调存在明显问题，跨城市的污水治理干预难以推进。1887年，波士顿总法院指示州卫生局统一管理大波士顿地区的污水处理系统。州卫生局有权挑选该污水处理区所覆盖的城市，并决定如何按地区特征将各城市分到不同的排污路线。州卫生局在1889年的报告中提议在鹿岛设立污水处理厂，处理由查尔斯河北部和密斯提克河排入的污水；查尔斯河南部污水仍是排往月亮岛；尼庞西特河的污水则单独从南部的坚果岛排出。各排污管道的完工日期主要由地理特征因素决定，例如流沙和巨石可能会耽误某条工程线的进展。除此之外，完工日期与沿线城市的人口统计特征并无直接联系。

图二  大波士顿污水处理区（约1899年）

巧合的是，马萨诸塞州在确立了一个大型的污水处理区的同时，又采取了一系列措施来确保饮用水的安全和清洁。首先，水利专家米尔斯1886年后在劳伦斯市开发并采用了砂滤系统，用于净化从梅里马克河提取的饮用水。其次，州卫生委员会在1895年提出在萨德伯里和沃楚西特修建水库。水用渡槽由纳舒厄河南岸引来，进入水库的蓄水池沉淀后，流入栗山泵站。

1898年新建的铁质渡槽开始将净水分配到大波士顿供水区（MWD）。图三的圆圈画出了以州议会为圆心半径10英里的区域，落在该区域的城市自动被MWD覆盖。深黑色线条和深灰色色块分别标出了新建的渡槽和水库，用于将纳舒厄河南岸的水带到大波士顿供水区。MWD建立后水质得到了明显的改善。细菌、真菌和其他寄生虫从1897年的每立方厘米351减少到1899年的每立方厘米192.20。劳伦斯过滤系统也起到了相同的作用：1894年平均细菌数量从每立方厘米10,800降至110。

图三  大波士顿供水区（约1910年）

接着，作者建立了1880-1920年马萨诸塞州60个城市的面板数据，采用了双重差分模型来估计公共供水和污水处理系统的建立对婴幼儿死亡率的影响。若一个城市连接了主要的供水管或排污管，作者将这一城市视为处理组（处理组又分为供水处理组、污水治理处理组及两者皆有的处理组）。处理组城市的供水和污水干预实施的日期对本文的识别策略至关重要。作者使用的干预日期是连接某个城市的主要供水管和排污管完工的日期。这一信息主要来自国家卫生委员会、大波士顿地区污水处理委员会和大波士顿地区供水委员会的年度报告。市级出生率的数据来源于1880-1920年马萨诸塞州出生、婚姻和死亡的年度人口动态统计登记报告。因变量，即相对应的市级的5岁以下的儿童的死亡率（取对数）以及死亡原因，来源于FamilySearch.org网站。

本文的结果见图四。图四绘制出净水供给和污水干预措施对儿童死亡率的动态影响。横轴为距供水或排水项目线路完工的年份（完工当年记为0，完工后的年份为正数），纵轴为对婴幼儿死亡率对数的系数。图四（a）描绘了净水系统对死亡率影响随着时间推移的系数，图四（b）绘制了污水处理影响的系数，图四（c）将净水、污水处理的单独作用和两者相互作用的系数相加，绘制19世纪末大波士顿地区两种干预措施的全部效果。

图四  供水、污水处理及两者相互作用对婴幼儿死亡率的动态影响

结果表明在干预实施之前，各城市婴幼儿健康状况随时间的推移既没有恶化，也没有变好。如图四（a）所示，单独改善供水对降低儿童死亡率没有明显作用；图四（b）则表示实施污水处理有效果但不明显；但两者组合起来可使婴幼儿死亡率迅速下降，如图四（c）所示。同时，作者发现两种干预措施的组合使得胃肠道疾病死亡率和春夏季死亡率持续下降，且该影响随着时间的推移而增强。

本文的结果证明了两种干预措施是相互补充的。一方面，污水处理通过清除饮用水源中的排泄物以及减少人体与粪便的接触，来减少病原体的粪口传播；另一方面，净水干预可去除水中杂质，使水资源适用于饮用和洗涤。两者分别在不同节点中断了粪口传播的路径。

大多数发展中国家现今仍通过纯净水供给和污水系统干预措施来减少腹泻病的发病率并改善幼儿的生活环境，正如美国在19世纪末所做的那样。因此本文的研究结果具有相当的政策意义。作者认为对于如今的发展中国家，零碎的基础设施建设带来的效果不会太好，例如如果没有采用全局性的污水处理系统，氯化净水技术本身对居民健康的影响可能不会非常显著。