Health effects of water pollution and heat stress in India Effets de la pollution de l’eau et de la chaleur sur la santé en Inde En Fr

Résumé En Fr

This dissertation comprises three empirical essays on environmental and health economics in the context of India. Two chapters focus on the effect of water pollution on infant mortality, while the other investigates the effect of heat stress on anemia prevalence in children and adults. A common objective of the chapters is to estimate the effect of environmental damage on health, relying on new datasets, and to provide a cost evaluation of these effects.The first chapter investigates the effects of urban sewage treatment on water quality and downstream infant mortality in India. I exploit the staggered introduction of urban sewage treatment plants over the period 2010-2020 using the difference-in-differences method. I show that after starting wastewater treatment, levels of fecal coliforms – a commonly used measure of fecal contamination in water – de-creased in average by 50%. Mortality under the age of six months declined by 20% downstream of the plants, with larger effects for boys and children from the bottom wealth quintiles. The results are consistent across several estimators robust to heterogeneous treatment effects, are not driven by selective migration, and are only found downstream of the plants, which rules out confounding effects from other local policies. Applying my results to a back-of-the-envelope calculation, the cost per life saved is INR 6 million and he cost per disability-adjusted life year (DALY) averted is INR 85k ([dollar]1,330in 2015).The second chapter analyzes the relationship between heat exposure and anemia in India over the past decade. We match blood hemoglobin measures from nearly 259,000 children, 901,000 women and 138,000 men to two different measures of exposure to heat, based respectively on air temperature and wet-bulb temperature. We document an inverted U-shaped relationship between temperature exposure over the past 30 days and hemoglobin levels. Being exposed to a mean air temperature above 33°C, relative to 17-21°C, reduces hemoglobin, and increases anemia prevalence significantly, for children, women, and men. The mechanisms responsible do not seem to be related to reduced food availability, but malaria and direct effects, such as hyperthermia, could explain part of the relationship between temperature and anemia. Our cost estimation of an additional degree of warming, in the most severely affected bin, suggests that the morbidity costs of extreme temperature exposure could be higher than previously measured using data from medical visits.The third chapter explores the relationship between fertilizer runoff, nitrogen concentration in water, and perinatal health. We document that nitrate levels in many groundwater sources surpass established standards, in contrast to rivers. We find that nitrate concentrations exceeding the Indian government threshold correlate with an increase in neonatal mortality and in child mortality. Finally, we provide evidence that, on average, exposure to nitrogen from fertilizers applied within the district of birth during the first trimester of pregnancy increases neonatal mortality by around 2%. Heterogeneity analysis suggests that this effect is higher for children born in households primarily drinking groundwater, as well as in household that do not treat drinking water and live in rural areas. Aback-of-the-envelope calculation suggests that the cost associated with neonatal mortality may surpass benefit on crop yield.

Cette thèse comprend trois essais empiriques en économie de l’environnement et de la santé dans le contexte indien. Deux chapitres se concentrent sur l’effet de la pollution de l’eau sur la mortalité infantile, tandis que le troisième étudie l’effet de l’exposition à la chaleur sur la prévalence de l’anémie chez les enfants et les adultes. L’objectif commun des chapitres est d’estimer l’effet des dommages environnementaux sur la santé, en s’appuyant sur de nouveaux jeux de données, et de fournir une évaluation des coûts de ces effets.Le premier chapitre étudie les effets du traitement des eaux usées urbaines sur la qualité de l’eau et la mortalité infantile. J’exploite la mise en opération de stations d’épuration sur la période 2010-2020 en utilisant la méthode des doubles différences. Après le début du traitement des eaux usées, les niveaux de coliformes fécaux - une mesure couramment utilisée de la contamination fécale de l’eau – sont réduits en moyenne de 50 %. La mortalité des enfants de moins de six mois a diminué de 20 % en aval des stations, les effets étant plus marqués pour les garçons et les enfants issus des plus bas quintiles de richesse. Les résultats sont cohérents entre plusieurs estimateurs, ne sont pas dus à une migration sélective et ne sont observés qu’en aval des stations, ce qui exclut des effets dus à d’autres politiques locales. En appliquant mes résultats à un calcul d’enveloppe, le coût par vie sauvée est de INR 6 millions et le coût par année de vie corrigée de l’incapacité (DALY) sauvée est de 85 000 INR (1 330 USD en 2015).Le deuxième chapitre analyse la relation entre l’exposition à la chaleur et l’anémie en Inde au cours de la dernière décennie. Nous associons les mesures de l’hémoglobine sanguine de près de 259 000 enfants, 901 000 femmes et 138 000 hommes à deux mesures différentes de l’exposition à la chaleur, basées sur la température de l’air et la température humide. Nous documentons une relation en forme de U inversé entre l’exposition à la température au cours des 30 derniers jours et les niveaux d’hémoglobine. Être exposé à une température moyenne de l’air supérieure à 33°C, par rapport à 17-21°C, réduit significativement les niveaux d’hémoglobine, et augmente significativement la prévalence de l’anémie pour les enfants, les femmes et les hommes. Les mécanismes responsables ne semblent pas être liés à une variation de régime alimentaire, mais le paludisme et les effets directs, tels que l’hyperthermie, pourraient expliquer une partie de la relation entre la température et l’anémie. Notre estimation du coût d’un degré supplémentaire de réchauffement, dans la tranche la plus gravement affectée, suggère que les coûts de morbidité liés à l’exposition à des températures extrêmes pourraient être plus élevés que ceux précédemment mesurés à l’aide de données provenant du nombre de visites médicales.Le troisième chapitre explore la relation entre le ruissellement des engrais, la concentration d’azote dans l’eau et la santé périnatale. Nous constatons que les niveaux de nitrate dans de nombreuses sources d’eau souterraine dépassent les normes établies, contrairement aux rivières. Nous trouvons que des concentrations de nitrate dépassant le seuil fixé par le gouvernement indien sont corrélées à une augmentation de la mortalité néonatale et de la mortalité infantile. Enfin, nous montrons que, en moyenne, l’exposition à l’azote provenant des engrais appliqués dans le district de naissance pendant le premier trimestre de grossesse augmente la mortalité néonatale d’environ 2%. Une analyse d’hétérogénéité suggère que cet effet est plus élevé pour les enfants nés dans des ménages consommant principalement de l’eau souterraine, ainsi que dans les ménages ruraux, et dans ceux qui ne traitent pas l’eau de boisson. Un calcul d’enveloppe suggère que le coût associé à la mortalité néonatale pourrait dépasser le bénéfice sur le rendement des cultures.