北京市居民家庭生活用水现状及影响因素分析

林人财，齐艳冰，范海燕，杨胜利，张辰希

（1.北京市水科学技术研究院，北京100048；2.中国水利水电科学研究院水利研究所，北京100048；3.北京水利水电学校，北京100024）

北京是特大型缺水城市，虽然南水北调水进京使北京市水资源短缺局面得到一定程度缓解，但由于地下水长期超采形成的历史欠账以及经济社会发展导致的用水刚性需求增加，水资源短缺形势依旧严峻，全面推进节水型社会建设已成为支撑首都经济社会可持续发展的必然要求。“十三五”以来，北京市用水总量由2015年的38.2 亿m³提升到2018年的39.3 亿m³，其中农业、工业用水量呈下降趋势，但居民家庭用水量由8.38 亿m³逐年增加至9 亿m³，占生活用水量的60%，占总用水量的23%［1］。近几十年来，节水措施在水利用方面得到广泛关注［2-4］。Emmanuel Manzungu 等［5］针对津巴布韦首都哈拉雷面临的水资源紧缺问题，提出用水需求管理的解决方案，同时评估在哈拉雷不同社会经济地位的居民区实施家庭层面的用水需求管理的可能性。Emmanuel Dube 等［6］采用多元线性回归研究了城市长期用水格局以及形成这一格局的因素。Lilli Linkola［7］解释了家庭用水模型，认为家庭生活节水不应过度强调技术干预，更需结合各类影响因子。赵文双等［8］对石家庄市居民生活用水现状调查并得出用水量变化规律，收入水平、节水意识对居民家庭生活用水影响较大。在北京市居民家庭生活用水方面，已有相关研究，但多集中在水价方面［9-11］，部分研究在调查时仅考虑北京市若干小区，未在全市16 个区大范围开展［12，13］。鉴此，采用问卷调查的方式，研究北京市居民家庭生活用水情况，分析影响居民家庭用水的影响因素，得出用水量与影响因子的函数关系，用以指导居民家庭节水工作。同时，把握北京市居民家庭用水行为规律，进一步分析用水环节及其影响因素，是估算节水潜力、提升居民家庭用水效率、合理规划城市水系统的关键［14］。

1 问卷调查方式及有效性分析

1.1 调查方式

结合家庭生活实际情况设计居民家庭用水调查问卷，问卷内容涉及居民家庭基本信息和用水习惯2 大部分，共计29 个问题，其中居民家庭基本信息包含家庭成员职业、年龄、收入、住房面积、水价、主要用水时段等，用水习惯调查包括洗衣、洗浴、冲厕、养殖、拖地、节水器具、用水习惯、节水意识等［15，16］。为取得详尽真实的居民家庭生活用水情况调查资料，保证调研成果可靠准确，问卷调查以居民家庭为单位，在北京市16 个区采取随机抽取、入户发放的方式，由调查员现场调查并解释相关问题，受访者填写问卷后由调查员现场收回，获得有效调查问卷共计964份。

1.2 调查结果有效性

如图1所示，选取2018年北京市统计年鉴［17］中北京市居民的年龄和家庭收入数据用于核对问卷的有效性和代表性。结果表明，问卷调查内容的年龄和收入水平构成与统计资料差异不大，调查问卷可作为有效样本。据2018年北京市水务统计年鉴［1］、北京市统计年鉴［17］，得出北京市居民家庭人均日生活用水量约为112.71 L/（人·d），而调查得出结果为107.01 L/（人·d），二者相差5.04%，因此调查选取样本具有代表性。

1.3 居民家庭生活用水现状

北京市居民家庭人均日生活用水量概率分布直方图及直方图统计量［18］如图2及表1所示，家庭人均日生活用水量呈正态分布，大多居民家庭人均日用水量介于80～120 L/（人·d），样本均值为107.01 L/（人·d），最大值为366.67 L/（人·d），人均日生活用水量超过250.00 L/（人·d）的样本极少，仅占调查总数的0.83%。

表1 直方图统计量表Tab.1 Scale statistics histogram

2 居民家庭生活用水影响因素分析

2.1 收入水平

通过不同收入家庭样本比例及人均日生活用水量统计分析得出，北京市居民家庭人均日生活用水量与收入水平呈正相关关系，即收入水平越高，人均日生活用水量越大，这是由于收入水平越高，家庭经济承受能力越强，购置用水设备丰富多样。同时，高收入家庭对阶梯水价关注较少，这也导致高收入家庭用水量增加。反之，低收入家庭对水价关注度较高、用水节俭，家庭用水量较低。此外，城六区人均日生活用水量略高于郊区，城六区和郊区分别为108.71、105.08 L/（人·d），这与城六区调查家庭的收入水平相对郊区较高有关。

表2 不同收入家庭样本比例及人均日生活用水量统计Tab.2 Statistics on sample proportion of households with different income and daily water consumption per capita

表3 阶梯水价关注情况Tab.3 Concerning about ladder water price

2.2 洗 浴

将调查居民家庭的洗浴频率分为5 个等级，如表4所示。调查居民家庭中97.3%选择淋浴，每周人均洗浴4.4 次，洗浴次数4次以上所占比例为66.7%，2次以下仅为2.9%。人均日生活用水量与洗浴频率呈正相关关系，随着洗浴频率的增加，人均日生活用水量总体呈增加趋势，由99.38 L/（人·d）增加至106.42 L/（人·d）。

表4 不同洗浴频率样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较大的一项。在受访家庭中日常选择机洗衣物占比92.53%，选择手洗衣物的家庭仅占7.47%。在正常用水习惯下，手洗衣物比机洗更节水，居民家庭洗衣方式占比及人均日生活用水量统计如表5所示。据洗衣机工作机理，滚筒式洗衣机最省水，波轮式全自动洗衣机耗水量最大［19］。如表5所示，北京市居民家庭选用波轮式全自动洗衣机占比最大，为41.7%；选用波轮式半自动与滚筒式洗衣机的居民家庭所占比例比较接近，分别为26.35%和24.48%；仅7.47%的居民家庭选择手洗衣物。选用各类洗衣方式的家庭人均日生活用水量大小关系为：波轮式全自动＞波轮式半自动＞滚筒式＞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

洗衣习惯的量化可借鉴石红旺等［20］在天津市居民生活用水现状调查研究中采用的方法，将洗衣机类型和手洗衣物所占比例统一量化，洗衣节水程度计算如下：

式中：Wt为洗衣节水程度；α为手洗衣物比例；N为洗衣机类型得分，其中滚筒式3分，波轮式半自动2分，波轮式全自动1分。

2.4 做 饭

做饭频次样本比例及人均日生活用水量如表6所示，经常在家烹饪的家庭所占比例较大，达到88.59%，不经常在家烹饪的仅占11.41%。家庭烹饪频率越大，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 做饭频次样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

维持家庭环境卫生拖地而消耗的水量主要从平均每周拖地频次及用水类型2方面分析。每周拖地频次对北京市居民家庭人均日生活用水量的影响如表7所示，大多家庭每周拖地频次≤7 次，约占调查总数的94.09%；每周拖地频次＞7 次的居民家庭占比较小，仅为5.91%。随每周拖地频次增加人均日生活用水量由103.19 L/（人·d）逐渐增加至118.00 L/（人·d）。在拖地用水类型方面，日常拖地用水过程中注意使用废水循环利用对家庭生活用水量的大小具有较大影响。拖地用水类型调查结果统计如表8所示，本次调查的居民家庭中自来水、自来水废水混用、废水重复利用的用水方式占比分别为49.07%、38.90%、12.03%，随着废水利用程度的提高，人均日生活用水量明显降低，由115.48 L/（人·d）降低至68.73 L/（人·d）。因此，在保证家庭整洁卫生的前提下适当减少拖地频次，同时加强废水循环利用是促进居民家庭节水，提升节水意识的重要举措。

表7 不同拖地频次的人均日用水量统计Tab.7 Statistics of per capita daily water consumption with different towing frequencies

表8 拖地用水类型调查结果统计Tab.8 Statistics of the survey results of floor towing behavior

每周折合拖地频次是把影响拖地用水量的因素综合考虑的一个指标进行量化［21］，计算方法如下：

2.6 冲 厕

冲厕用水是居民家庭生活用水中用水频次较高的一项［22］，影响冲厕用水量的2个因素包括冲厕水类型、马桶类型，受访居民家庭中44.81%选择废水（洗衣、洗菜、洗碗用水）代替自来水冲厕，从而间接节约居民家庭用水；在马桶选择方面，65.46%的家庭选择购买6 L 及以下的高效节水马桶，在一定程度上减少了冲厕用水，提高了生活用水水平。

表9 冲厕水利用情况统计 L/（人·d）Tab.9 Statistics on the use of flushing water

为科学评价各用水户冲厕节水程度，本研究采用如下公式［21］。

式中：Ws为节水程度，分（介于1～3 之间，分值越大则冲厕方式节水程度越高）；M为冲厕水类型赋分，分，全部利用自来水冲洗1 分，自来水、废水混合利用冲洗2 分，全部利用废水冲洗3分；N为马桶类型赋分，分，一般型马桶1.5 分，高效节水型马桶2.5分；α、β为分值权重，分别取0.6、0.4。

计算得出受访居民家庭冲厕节水程度平均得分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节水程度较高，仍具有较大的提升潜力。

2.7 节水意识

调查中75.93%受访居民家庭非常支持节水工作，但是对节水比较了解及没想过节水的分别占样本总量的13.38%、10.68%，表明提升公众节水意识是今后节水工作的一个重要方面。

2.8 综合分析

2.8.1 线性回归分析

以概率统计学的模型算法和经济学基本原理为基础，结合SPSS 软件［23］构造居民生活用水量整体影响因素模型。因居民生活用水量影响因素较多，故采用多元线性回归模型为假设模型［24］进行分析：

式中：Q为人均日生活用水量；X1、X2、X3、X4…为影响因素的自变量；Δ为常数；a、b、c、d、…为回归系数。选取收入水平、洗衣、洗浴、做饭、拖地、冲厕、节水意识等对居民家庭生活用水量可能有较大影响的因素作为自变量，其中洗衣和拖地较为复杂，采取量化评定方式进行量化，选取居民家庭人均日生活用水量作为因变量，输入多元线性回归模型。

在SPSS软件的主因子分析中，采用逐步法选取主要影响因素，得出与人均日生活用水量相关的因素共4个，分别为年人均收入、洗浴频次、洗衣节水程度、做饭频次。人均日生活用水量Q与年人均收入X1、洗浴频次X2、洗衣节水程度X3、做饭频次X4存在如下函数关系：

将全部影响因子按显著性来打分，影响力越强则得分越小，可以得到影响因子与用水定额的雷达图，通过图4更能直观地看出影响因子对用水定额的影响力排序，由大到小依次为收入水平、洗浴、洗衣、做饭、拖地、冲厕、节水意识。

2.8.2 相关性分析

通过线性回归分析得出年人均收入、洗浴频次、洗衣用水节约程度、做饭频次等4 个主要影响因素，进一步分析4 个影响因素间的相关关系，其相关系数如表11所示。结果表明：生活用水影响因素中，年人均收入与洗衣节水程度、洗浴频次显著相关，且洗衣节水程度与洗浴频次具有独立性；年人均收入与洗衣节水程度呈正相关关系，收入水平越高，人均日生活用水量越高，同时更具备经济条件购买价格高（节水效果好）的滚筒式洗衣机；年人均收入与做饭频次呈负相关关系，这可能是由于收入水平较高的家庭成员出差或加班较多，在家烹饪次数较少；人均日生活用水量与年人均收入、洗浴频次显著相关，而年人均收入与洗浴频次显著相关，因此可以总结为年人均收入（收入水平）是影响居民家庭生活用水量的关键因素。

表10 回归系数Tab.10 Regression coefficient

表11 人均日生活用水量与影响因素相关系数Tab.11 Correlation coefficient between per capita daily water consumption and influencing factors

3 结论与对策

（1）通过调查分析表明，北京市居民家庭人均日生活用水量为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区间为104.93～109.09 L/（人·d），少数居民家庭人均日生活用水量大于250.00 L/（人·d）。

（2）众多影响因素中，对人均日生活用水量影响由大到小依次为年人均收入、洗浴频次、洗衣节水程度、做饭频次、每周折合拖地频次、冲厕节水程度、节水意识，其中年人均收入与洗衣节水程度、洗浴频次显著相关，而洗衣节水程度与洗浴频次具有独立性，年人均收入与洗衣节水程度呈正相关关系。人均日生活用水量与年人均收入、洗浴频次显著相关。

（3）收入水平是影响北京市居民家庭生活用水量的关键因素，这为节水工作提供了重点方向，未来是否有必要构建与居民家庭收入挂钩的阶梯水价制度，这有待进一步思考、研究，还需相关部门做大量工作，重点思考怎么划分收入水平等级以及划分标准、效果如何。此外，推广二级水效以上的淋浴器、洗衣机、马桶等高效节水器具，加大节水宣传等措施，推动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。 □