Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Hvordan økonomer sporede en sygdom i Flints vandkrise

Kredit:Marcin Szczepanski/University of Michigan

Ved første øjekast, det virker som en usandsynlig parring:Hvordan kunne økonomer tænkeligt hjælpe med at tyde, hvad der forårsagede folkesundhedskrisen i Flint, Michigan, i 2014-15?

Statistisk analyse, sådan.

Sammy Zahran, en lektor i Colorado State University's Department of Economics, kalder det "økonometri". I et nyligt interview, han fulgte de skridt, han og hans medforfattere tog for at fastslå, at udbruddet af legionærsyge i Flint var forårsaget af en ændring i byens vandkilde.

Zahran var hovedforfatter til en artikel om denne konklusion offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences i februar. CSU økonomiprofessor David Mushinski var medforfatter.

Om legionærsyge

Legionærsyge, en alvorlig form for lungebetændelse, er en relativt sjælden sygdom, der er mere udbredt i udviklingslande end i Flint, som typisk kan se en håndfuld sager i et givet år, siger Zahran. I dette tilfælde, det gjorde snesevis af mennesker syge og blev sat i forbindelse med 12 dødsfald.

Flint, som havde købt Lake Huron vand fra byen Detroit, skiftede vandforsyningen til backupkilden, Flint River, i april 2014 for at spare penge. Den følgende august, Flint-embedsmænd udsendte en vejledning om kogning af vand som svar på test, der viste, at der var colibakterier i vandet.

Zahran, venstre, og Mushinski diskuterer nogle af de ligninger, de brugte i deres analyse. Kredit:Xavier Hadley/Colorado State University

Men byens vandkilde blev ikke skiftet tilbage til Detroits før i oktober 2015, efter at forhøjede niveauer af bly blev opdaget i vandet - og lokale børn. I sin analyse, Zahran undersøgte, hvordan forekomsten af ​​legionærsygdomme svingede på tværs af disse øjeblikke.

Han og Mushinski så på alle 833 tilfælde af sygdommen, der opstod i et område med tre amter i og omkring Flint fra 2010 til 2016. De indhentede patienters adresser og datoen, hvor de rapporterede symptomer.

Etablering af årsagen

Zahran og Mushinski kortlagde disse tal og opdagede, at forekomsten af ​​legionærer steg, efter at Flint skiftede sin vandforsyning til Flint-floden, før vandkogningsrådgivningen blev udsendt. De fandt ud af, at chancerne for at få sygdommen blev tidoblet efter flytningen blev foretaget.

Forekomsten af ​​sygdommen faldt derefter noget, til kun omkring 5,8 gange det gennemsnitlige niveau, efter byens rådgivning. Salget af flaskevand steg, og vandmålerdata viser, at forbruget faldt, sandsynligvis fordi folk var tilbageholdende med at bruge vandet, selvom det var kogt. Men forekomsten af ​​legionærer vendte ikke tilbage til historisk normale niveauer, før efter byen vendte tilbage til Detroit-forsynet vand, mere end et år senere.

"Dette er, hvad økonomer kan gøre med data, " siger Zahran. "Man kan sammensætte historien med kraften i statistik og økonometri. Hvis du er omhyggelig med at finde de rigtige analytiske øjeblikke, du kan detaljere en obduktion af, hvad der skete og hvorfor."

Kredit:Marcin Szczepanski/University of Michigan

En grundig proces

Zahran og Mushinski var omhyggelige i deres analyse, kronikere forekomsten af ​​sygdommen i tusindvis af kvarterer, uge for uge, og sammenligne det med en kontrolgruppe uden for det berørte område. Zahran lavede en PowerPoint, der beskriver hans tilgang, herunder lange, tætte statistiske formler. Han kontrollerede for variabler, der kunne påvirke sandsynligheden for, at legionærer dukkede op i et kvarter i en given uge, såsom temperatur, luftfugtighed og beboernes alder og indkomstniveau.

Zahran kortlagde også klorniveauer i vandet, fordi det lokale vandbehandlingsanlæg tilføjede ekstra klor til Flint River-vandet for at bekæmpe dets høje niveauer af bakterier, han siger. Zahran fandt ud af, at klorniveauerne var overalt på kortet, da byen brugte den alternative vandkilde, og han har mistanke om, at klorid tærede på indersiden af ​​vandrør - i nogle tilfælde frigjorde bly.

Han etablerede en sammenhæng mellem forekomsten af ​​legionærer og klorniveauer:Jo lavere niveauet af klor, jo højere er chancerne for at få sygdommen, og omvendt.

Han testede endda en konkurrerende teori om, at legionærernes udbrud kunne være forårsaget af et forurenet vandtårn på et lokalt hospital. I en øvelse, Zahran fjernede alle tilfælde af sygdommen, der kunne være forårsaget af vand på hospitalet. Selv uden de tilfælde, hans beregninger gav stadig en væsentlig større sandsynlighed for at få legionærsyge i den periode, hvor Flint River-vandet blev brugt af byen.

Kredit:Colorado State University

Sygdom blandt pendlere

Zahran og Mushinski undersøgte også områder omkring Flint for at se, om pendlere, der drak Flint-vand i løbet af dagen på arbejdet, også havde en forhøjet risiko for at få legionærer i den periode. (Sygdommen er ikke smitsom og kan ikke overføres fra en person til en anden.) Faktisk steder med et større antal pendlere viste også en højere forekomst af legionærer.

Zahran siger, at en af ​​de ting, som hans teams undersøgelse kunne tage med, var, at offentlige embedsmænd skulle tage beboernes klager alvorligt.

"Ultimativt, dette er en historie om mennesker, " siger Zahran. "Inden for uger efter vandskiftet, folk klagede over farven og lugten af ​​vandet, og de blev stort set ignoreret. Hvis vi havde handlet på borgernes reaktioner, vi kunne have afværget denne situation."

Det er også en historie om, hvordan en uventet afdeling i College of Liberal Arts—Economics—kan låne sin ekspertise til en folkesundhedskrise og andre problemer, som samfundet står over for.

"Økonomi kan bruges til at løse problemer i den virkelige verden, " siger Zahran. "Det er gennem disse værktøjer, at vi kan se rækkefølgen af ​​begivenheder, der førte til denne katastrofe."

"Dette arbejde illustrerer relevansen og magten af ​​økonomi og økonometri i at give et værktøjssæt til at modellere individers levede oplevelser, således strækker sig ud over klasseværelsesforholdet mellem priser og mængder af økonomiske varer, " sagde Anita Pena, formand for Økonomisk Institut. "Disse kolleger har omfavnet synergier på tværs af disciplinære grænser for at informere folkesundhed og politik, og for bedre at forstå miljøets indvirkning på velvære."