伴随着快速的经济增长，中国出现了广泛而严重的空气污染。TSP（总悬浮颗粒物）和PM2.5等专业概念，也成为大众热议和关心的对象。这种在世界历史上罕见的污染，会对健康造成多大危害？科学地回答这个问题，是平衡经济增长和污染，有效配置资源等决策的基础。然而，准确评估空气污染带来的健康损失，却是一件极其困难的事情。
在国家自然科学基金杰出青年科学基金的支持下，我与三位中外学者（陈玉宇、Ebenstein和Greenstone）合作，对此进行了深入研究。我们作为共同第一作者直接投稿的论文，7月8日发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS），题目是《空气污染对预期寿命的长期影响：基于中国淮河取暖分界线的证据》。研究发现，长期暴露于污染空气中， 总悬浮颗粒物每上升100微克/立方米，平均预期寿命将缩短三年。按照北方地区总悬浮颗粒物的水平，中国北方五亿居民因严重的空气污染平均每人失去5.5年寿命，污染的代价巨大。
科学评估污染对人类健康的影响非常困难。一方面，污染程度不同的地区间人群的收入水平、受教育程度、初始健康水平等都不同，而这些因素的干扰使科学家很难分离出污染对健康的危害程度。另一方面，如果人群可以自由迁徙，那么有可能那些更在乎健康的人会搬离污染较严重的城市，这种自我选择的迁徙行为，也会困扰研究者。因为研究对象是人类健康，基本不存在做干预实验的可能性，所以对这一命题的研究很长时间没有进展。
但我们巧妙地利用中国独特的淮河取暖分界线，解决了准确估计因果关系的难题。中国的空气污染有一个有趣的模式，由南到北，污染水平平滑地变化，但是由于南北方供暖政策不同，在淮河附近有一个巨大的跳跃。冬季大量燃煤供暖使得淮河北岸空气中的总悬浮颗粒物比相邻的南岸跳跃性地高出200微克/立方米，同时期人均预期寿命也在淮河南北两岸表现出突变，北方比南方少五年之多。这一突然的跳跃为研究空气污染与健康的关系提供了一个理想的自然实验，我们运用间断点回归方法估计污染对健康的因果影响。同时，由于在上个世纪的大部分时间里，中国城市居民很难跨城市迁徙，这使研究样本在很大程度上避免了人的选择性迁徙带来的偏差。
数据分析支持了这种方法的有效性。第一，自南向北，空气中的总悬浮颗粒物浓度在跨越淮河时有统计上显著的跳跃。而且，这一结果在控制了除供暖政策外的其他众多可能影响因素后仍然稳健。第二，死亡率，主要是心肺系统疾病导致的死亡率在淮河北岸比淮河南岸显著增加，且死亡率发生跃升的地理位置与总悬浮颗粒物浓度跃升位置吻合。最后，其他大量的可观测变量在淮河两岸没有跃迁，而是平滑变化；而且使用总悬浮颗粒物浓度以外的其他解释变量预测的人均寿命在淮河两岸也没有跃升。由此可以推断，总悬浮颗粒物浓度是造成淮河以北居民人均寿命更低的原因，空气污染的确造成了严重的健康后果。
此类研究的另一大难题就是获得高质量的污染和健康数据。我们收集了淮河南北90座城市从1981年到2000年间每日的总悬浮颗粒物浓度数据，并通过中国疾病监控系统（DSP）数据计算了1991年到2000年城市级别的各年龄死亡率、预期寿命和死于心肺疾病的状况，此外数据集还包含了相应城市的纬度位置、气温、城市设施、居民收入、教育水平等变量，利用了可得的最全面、最大规模的数据。
严重空气污染对健康的危害的确是惊人的。长期生活环境中的总悬浮颗粒物浓度每上升100微克/立方米，死亡率上升14%，预期寿命减少三年，且死亡率的上升几乎都是通过增加心肺疾病导致的。这一结果在不同性别、不同年龄的子样本人群中表现也是一致稳定的；也不受不同的数据整理方法、变量控制方法的影响。
总之，改革开放以来，虽然经济增长很快，但是中国的预期寿命提升缓慢，严重的空气污染是重要原因。我们的研究结果可以为环境保护方面的政策制定提供成本收益方面的可靠依据。比如，根据这项研究估计的空气污染对寿命的影响，一个简单的计算表明，每年整个社会愿意至少支付GDP的两个百分点的支出，会使得空气颗粒悬浮物的浓度降低100微克/立方米。
（本文作者李宏彬是清华大学经济管理学院CV Starr经济学讲席教授、长江学者特聘教授、清华大学中国经济社会数据中心常务副主任。 2001年获斯坦福大学经济学博士学位，曾任香港中文大学经济系教授。他的研究领域为发展经济学和劳动经济学，2012年获麦肯锡中国经济学家奖。文中所述仅代表他的个人观点。）
