北京市居民家庭生活用水現(xiàn)狀及影響因素分析

林人財(cái)，齊艷冰，范海燕，楊勝利，張辰希

（1.北京市水科學(xué)技術(shù)研究院，北京100048；2.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院水利研究所，北京100048；3.北京水利水電學(xué)校，北京100024）

北京是特大型缺水城市，雖然南水北調(diào)水進(jìn)京使北京市水資源短缺局面得到一定程度緩解，但由于地下水長(zhǎng)期超采形成的歷史欠賬以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展導(dǎo)致的用水剛性需求增加，水資源短缺形勢(shì)依舊嚴(yán)峻，全面推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)已成為支撐首都經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然要求?！笆濉币詠恚本┦杏盟偭坑?015年的38.2 億m3提升到2018年的39.3 億m3，其中農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水量呈下降趨勢(shì)，但居民家庭用水量由8.38 億m3逐年增加至9 億m3，占生活用水量的60%，占總用水量的23%［1］。近幾十年來，節(jié)水措施在水利用方面得到廣泛關(guān)注［2-4］。Emmanuel Manzungu 等［5］針對(duì)津巴布韋首都哈拉雷面臨的水資源緊缺問題，提出用水需求管理的解決方案，同時(shí)評(píng)估在哈拉雷不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位的居民區(qū)實(shí)施家庭層面的用水需求管理的可能性。Emmanuel Dube 等［6］采用多元線性回歸研究了城市長(zhǎng)期用水格局以及形成這一格局的因素。Lilli Linkola［7］解釋了家庭用水模型，認(rèn)為家庭生活節(jié)水不應(yīng)過度強(qiáng)調(diào)技術(shù)干預(yù)，更需結(jié)合各類影響因子。趙文雙等［8］對(duì)石家莊市居民生活用水現(xiàn)狀調(diào)查并得出用水量變化規(guī)律，收入水平、節(jié)水意識(shí)對(duì)居民家庭生活用水影響較大。在北京市居民家庭生活用水方面，已有相關(guān)研究，但多集中在水價(jià)方面［9-11］，部分研究在調(diào)查時(shí)僅考慮北京市若干小區(qū)，未在全市16 個(gè)區(qū)大范圍開展［12，13］。鑒此，采用問卷調(diào)查的方式，研究北京市居民家庭生活用水情況，分析影響居民家庭用水的影響因素，得出用水量與影響因子的函數(shù)關(guān)系，用以指導(dǎo)居民家庭節(jié)水工作。同時(shí)，把握北京市居民家庭用水行為規(guī)律，進(jìn)一步分析用水環(huán)節(jié)及其影響因素，是估算節(jié)水潛力、提升居民家庭用水效率、合理規(guī)劃城市水系統(tǒng)的關(guān)鍵［14］。

1 問卷調(diào)查方式及有效性分析

1.1 調(diào)查方式

結(jié)合家庭生活實(shí)際情況設(shè)計(jì)居民家庭用水調(diào)查問卷，問卷內(nèi)容涉及居民家庭基本信息和用水習(xí)慣2 大部分，共計(jì)29 個(gè)問題，其中居民家庭基本信息包含家庭成員職業(yè)、年齡、收入、住房面積、水價(jià)、主要用水時(shí)段等，用水習(xí)慣調(diào)查包括洗衣、洗浴、沖廁、養(yǎng)殖、拖地、節(jié)水器具、用水習(xí)慣、節(jié)水意識(shí)等［15，16］。為取得詳盡真實(shí)的居民家庭生活用水情況調(diào)查資料，保證調(diào)研成果可靠準(zhǔn)確，問卷調(diào)查以居民家庭為單位，在北京市16 個(gè)區(qū)采取隨機(jī)抽取、入戶發(fā)放的方式，由調(diào)查員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查并解釋相關(guān)問題，受訪者填寫問卷后由調(diào)查員現(xiàn)場(chǎng)收回，獲得有效調(diào)查問卷共計(jì)964份。

1.2 調(diào)查結(jié)果有效性

如圖1所示，選取2018年北京市統(tǒng)計(jì)年鑒［17］中北京市居民的年齡和家庭收入數(shù)據(jù)用于核對(duì)問卷的有效性和代表性。結(jié)果表明，問卷調(diào)查內(nèi)容的年齡和收入水平構(gòu)成與統(tǒng)計(jì)資料差異不大，調(diào)查問卷可作為有效樣本。據(jù)2018年北京市水務(wù)統(tǒng)計(jì)年鑒［1］、北京市統(tǒng)計(jì)年鑒［17］，得出北京市居民家庭人均日生活用水量約為112.71 L/（人·d），而調(diào)查得出結(jié)果為107.01 L/（人·d），二者相差5.04%，因此調(diào)查選取樣本具有代表性。

1.3 居民家庭生活用水現(xiàn)狀

北京市居民家庭人均日生活用水量概率分布直方圖及直方圖統(tǒng)計(jì)量［18］如圖2及表1所示，家庭人均日生活用水量呈正態(tài)分布，大多居民家庭人均日用水量介于80～120 L/（人·d），樣本均值為107.01 L/（人·d），最大值為366.67 L/（人·d），人均日生活用水量超過250.00 L/（人·d）的樣本極少，僅占調(diào)查總數(shù)的0.83%。

表1 直方圖統(tǒng)計(jì)量表Tab.1 Scale statistics histogram

2 居民家庭生活用水影響因素分析

2.1 收入水平

通過不同收入家庭樣本比例及人均日生活用水量統(tǒng)計(jì)分析得出，北京市居民家庭人均日生活用水量與收入水平呈正相關(guān)關(guān)系，即收入水平越高，人均日生活用水量越大，這是由于收入水平越高，家庭經(jīng)濟(jì)承受能力越強(qiáng)，購(gòu)置用水設(shè)備豐富多樣。同時(shí)，高收入家庭對(duì)階梯水價(jià)關(guān)注較少，這也導(dǎo)致高收入家庭用水量增加。反之，低收入家庭對(duì)水價(jià)關(guān)注度較高、用水節(jié)儉，家庭用水量較低。此外，城六區(qū)人均日生活用水量略高于郊區(qū)，城六區(qū)和郊區(qū)分別為108.71、105.08 L/（人·d），這與城六區(qū)調(diào)查家庭的收入水平相對(duì)郊區(qū)較高有關(guān)。

表2 不同收入家庭樣本比例及人均日生活用水量統(tǒng)計(jì)Tab.2 Statistics on sample proportion of households with different income and daily water consumption per capita

表3 階梯水價(jià)關(guān)注情況Tab.3 Concerning about ladder water price

2.2 洗 浴

將調(diào)查居民家庭的洗浴頻率分為5 個(gè)等級(jí)，如表4所示。調(diào)查居民家庭中97.3%選擇淋浴，每周人均洗浴4.4 次，洗浴次數(shù)4次以上所占比例為66.7%，2次以下僅為2.9%。人均日生活用水量與洗浴頻率呈正相關(guān)關(guān)系，隨著洗浴頻率的增加，人均日生活用水量總體呈增加趨勢(shì)，由99.38 L/（人·d）增加至106.42 L/（人·d）。

表4 不同洗浴頻率樣本比例及人均日生活用水量Tab.4 Statistics on sample proportion and per capita daily water consumption of different bath frequency

2.3 洗 衣

洗衣用水是居民家庭生活用水中用水量較大的一項(xiàng)。在受訪家庭中日常選擇機(jī)洗衣物占比92.53%，選擇手洗衣物的家庭僅占7.47%。在正常用水習(xí)慣下，手洗衣物比機(jī)洗更節(jié)水，居民家庭洗衣方式占比及人均日生活用水量統(tǒng)計(jì)如表5所示。據(jù)洗衣機(jī)工作機(jī)理，滾筒式洗衣機(jī)最省水，波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)耗水量最大［19］。如表5所示，北京市居民家庭選用波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)占比最大，為41.7%；選用波輪式半自動(dòng)與滾筒式洗衣機(jī)的居民家庭所占比例比較接近，分別為26.35%和24.48%；僅7.47%的居民家庭選擇手洗衣物。選用各類洗衣方式的家庭人均日生活用水量大小關(guān)系為：波輪式全自動(dòng)＞波輪式半自動(dòng)＞滾筒式＞手洗。

表5 洗衣方式占比及人均日生活用水量Tab.5 Proportion of laundry methods and per capita daily water consumption statistics

洗衣習(xí)慣的量化可借鑒石紅旺等［20］在天津市居民生活用水現(xiàn)狀調(diào)查研究中采用的方法，將洗衣機(jī)類型和手洗衣物所占比例統(tǒng)一量化，洗衣節(jié)水程度計(jì)算如下：

式中：Wt為洗衣節(jié)水程度；α為手洗衣物比例；N為洗衣機(jī)類型得分，其中滾筒式3分，波輪式半自動(dòng)2分，波輪式全自動(dòng)1分。

2.4 做 飯

做飯頻次樣本比例及人均日生活用水量如表6所示，經(jīng)常在家烹飪的家庭所占比例較大，達(dá)到88.59%，不經(jīng)常在家烹飪的僅占11.41%。家庭烹飪頻率越大，淘米、洗菜、洗碗等方面用水量增加，因而人均日生活用水量增加。

表6 做飯頻次樣本比例及人均日用水量Tab.6 Cooking frequency sample proportion and per capita daily water consumption statistics

2.5 拖 地

維持家庭環(huán)境衛(wèi)生拖地而消耗的水量主要從平均每周拖地頻次及用水類型2方面分析。每周拖地頻次對(duì)北京市居民家庭人均日生活用水量的影響如表7所示，大多家庭每周拖地頻次≤7 次，約占調(diào)查總數(shù)的94.09%；每周拖地頻次＞7 次的居民家庭占比較小，僅為5.91%。隨每周拖地頻次增加人均日生活用水量由103.19 L/（人·d）逐漸增加至118.00 L/（人·d）。在拖地用水類型方面，日常拖地用水過程中注意使用廢水循環(huán)利用對(duì)家庭生活用水量的大小具有較大影響。拖地用水類型調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表8所示，本次調(diào)查的居民家庭中自來水、自來水廢水混用、廢水重復(fù)利用的用水方式占比分別為49.07%、38.90%、12.03%，隨著廢水利用程度的提高，人均日生活用水量明顯降低，由115.48 L/（人·d）降低至68.73 L/（人·d）。因此，在保證家庭整潔衛(wèi)生的前提下適當(dāng)減少拖地頻次，同時(shí)加強(qiáng)廢水循環(huán)利用是促進(jìn)居民家庭節(jié)水，提升節(jié)水意識(shí)的重要舉措。

表7 不同拖地頻次的人均日用水量統(tǒng)計(jì)Tab.7 Statistics of per capita daily water consumption with different towing frequencies

表8 拖地用水類型調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)Tab.8 Statistics of the survey results of floor towing behavior

每周折合拖地頻次是把影響拖地用水量的因素綜合考慮的一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行量化［21］，計(jì)算方法如下：

2.6 沖 廁

沖廁用水是居民家庭生活用水中用水頻次較高的一項(xiàng)［22］，影響沖廁用水量的2個(gè)因素包括沖廁水類型、馬桶類型，受訪居民家庭中44.81%選擇廢水（洗衣、洗菜、洗碗用水）代替自來水沖廁，從而間接節(jié)約居民家庭用水；在馬桶選擇方面，65.46%的家庭選擇購(gòu)買6 L 及以下的高效節(jié)水馬桶，在一定程度上減少了沖廁用水，提高了生活用水水平。

表9 沖廁水利用情況統(tǒng)計(jì) L/（人·d）Tab.9 Statistics on the use of flushing water

為科學(xué)評(píng)價(jià)各用水戶沖廁節(jié)水程度，本研究采用如下公式［21］。

式中：Ws為節(jié)水程度，分（介于1～3 之間，分值越大則沖廁方式節(jié)水程度越高）；M為沖廁水類型賦分，分，全部利用自來水沖洗1 分，自來水、廢水混合利用沖洗2 分，全部利用廢水沖洗3分；N為馬桶類型賦分，分，一般型馬桶1.5 分，高效節(jié)水型馬桶2.5分；α、β為分值權(quán)重，分別取0.6、0.4。

計(jì)算得出受訪居民家庭沖廁節(jié)水程度平均得分1.97，居民家庭得分＞2分的占比44.5%。因此，北京市居民家庭生活用水節(jié)水程度較高，仍具有較大的提升潛力。

2.7 節(jié)水意識(shí)

調(diào)查中75.93%受訪居民家庭非常支持節(jié)水工作，但是對(duì)節(jié)水比較了解及沒想過節(jié)水的分別占樣本總量的13.38%、10.68%，表明提升公眾節(jié)水意識(shí)是今后節(jié)水工作的一個(gè)重要方面。

2.8 綜合分析

2.8.1 線性回歸分析

以概率統(tǒng)計(jì)學(xué)的模型算法和經(jīng)濟(jì)學(xué)基本原理為基礎(chǔ)，結(jié)合SPSS 軟件［23］構(gòu)造居民生活用水量整體影響因素模型。因居民生活用水量影響因素較多，故采用多元線性回歸模型為假設(shè)模型［24］進(jìn)行分析：

式中：Q為人均日生活用水量；X1、X2、X3、X4…為影響因素的自變量；Δ為常數(shù)；a、b、c、d、…為回歸系數(shù)。選取收入水平、洗衣、洗浴、做飯、拖地、沖廁、節(jié)水意識(shí)等對(duì)居民家庭生活用水量可能有較大影響的因素作為自變量，其中洗衣和拖地較為復(fù)雜，采取量化評(píng)定方式進(jìn)行量化，選取居民家庭人均日生活用水量作為因變量，輸入多元線性回歸模型。

在SPSS軟件的主因子分析中，采用逐步法選取主要影響因素，得出與人均日生活用水量相關(guān)的因素共4個(gè)，分別為年人均收入、洗浴頻次、洗衣節(jié)水程度、做飯頻次。人均日生活用水量Q與年人均收入X1、洗浴頻次X2、洗衣節(jié)水程度X3、做飯頻次X4存在如下函數(shù)關(guān)系：

將全部影響因子按顯著性來打分，影響力越強(qiáng)則得分越小，可以得到影響因子與用水定額的雷達(dá)圖，通過圖4更能直觀地看出影響因子對(duì)用水定額的影響力排序，由大到小依次為收入水平、洗浴、洗衣、做飯、拖地、沖廁、節(jié)水意識(shí)。

2.8.2 相關(guān)性分析

通過線性回歸分析得出年人均收入、洗浴頻次、洗衣用水節(jié)約程度、做飯頻次等4 個(gè)主要影響因素，進(jìn)一步分析4 個(gè)影響因素間的相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)如表11所示。結(jié)果表明：生活用水影響因素中，年人均收入與洗衣節(jié)水程度、洗浴頻次顯著相關(guān)，且洗衣節(jié)水程度與洗浴頻次具有獨(dú)立性；年人均收入與洗衣節(jié)水程度呈正相關(guān)關(guān)系，收入水平越高，人均日生活用水量越高，同時(shí)更具備經(jīng)濟(jì)條件購(gòu)買價(jià)格高（節(jié)水效果好）的滾筒式洗衣機(jī)；年人均收入與做飯頻次呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，這可能是由于收入水平較高的家庭成員出差或加班較多，在家烹飪次數(shù)較少；人均日生活用水量與年人均收入、洗浴頻次顯著相關(guān)，而年人均收入與洗浴頻次顯著相關(guān)，因此可以總結(jié)為年人均收入（收入水平）是影響居民家庭生活用水量的關(guān)鍵因素。

表10 回歸系數(shù)Tab.10 Regression coefficient

表11 人均日生活用水量與影響因素相關(guān)系數(shù)Tab.11 Correlation coefficient between per capita daily water consumption and influencing factors

3 結(jié)論與對(duì)策

（1）通過調(diào)查分析表明，北京市居民家庭人均日生活用水量為107.01 L/（人·d），在95%置信度下居民家庭人均日生活用水量的置信區(qū)間為104.93～109.09 L/（人·d），少數(shù)居民家庭人均日生活用水量大于250.00 L/（人·d）。

（2）眾多影響因素中，對(duì)人均日生活用水量影響由大到小依次為年人均收入、洗浴頻次、洗衣節(jié)水程度、做飯頻次、每周折合拖地頻次、沖廁節(jié)水程度、節(jié)水意識(shí)，其中年人均收入與洗衣節(jié)水程度、洗浴頻次顯著相關(guān)，而洗衣節(jié)水程度與洗浴頻次具有獨(dú)立性，年人均收入與洗衣節(jié)水程度呈正相關(guān)關(guān)系。人均日生活用水量與年人均收入、洗浴頻次顯著相關(guān)。

（3）收入水平是影響北京市居民家庭生活用水量的關(guān)鍵因素，這為節(jié)水工作提供了重點(diǎn)方向，未來是否有必要構(gòu)建與居民家庭收入掛鉤的階梯水價(jià)制度，這有待進(jìn)一步思考、研究，還需相關(guān)部門做大量工作，重點(diǎn)思考怎么劃分收入水平等級(jí)以及劃分標(biāo)準(zhǔn)、效果如何。此外，推廣二級(jí)水效以上的淋浴器、洗衣機(jī)、馬桶等高效節(jié)水器具，加大節(jié)水宣傳等措施，推動(dòng)北京市居民家庭生活用水高效合理利用，提高生活用水效率。 □