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江苏太湖地区农村生活用水特征及影响因素研究

2021-01-18杜佳岷冯骞叶小川陆繁鹏操家顺郑笛

农学学报 2021年9期
关键词:自来水太湖影响因素

杜佳岷 冯骞 叶小川 陆繁鹏 操家顺 郑笛

摘要:农村生活用水特征是测算农村生活污染负荷、设计农村污水处理工程的重要依据。以江苏省宜兴市丁蜀镇方钱村为例,采用实地走访和问卷调查的方式,对江苏太湖地区农村生活用水特征进行研究,并分析其影响因素。结果表明,该地区生活用水主要来源为自来水,约占整个生活用水量的77%,自来水的人均用水量为84.7 L/d。随季节变化和温度的增加,盥洗、洗衣用水量显著增加,厨房用水量变化不大,但冲厕用水量明显降低。当地居民使用洗衣、盥洗排出的杂排水冲厕的习惯,有效减少了冲厕用的自来水量。随着农村居民受教育程度和经济水平的提高,卫生习惯不断改善,自来水用量也逐渐增加。户均年收入5万~20万元,自来水用量对经济水平的刺激不敏感。25~40岁的人群,经济能力和卫生观念强,用水量明显高于其他年龄层的农村居民。

关键词:用水特征;农村;生活用水;影响因素;太湖;自来水

中图分类号:X24文献标志码:A论文编号:cjas20200200028

Characteristics and Influencing Factors of Domestic Water Consumption in Rural Area of Taihu Lake, Jiangsu: A Case Study of Fangqian Village, Dingshu Town, Yixing City

Du Jiamin1, Feng Qian1,2, Ye Xiaochuan1, Lu Fanpeng1, Cao Jiashun1,2, Zheng Di1,2

(1College of Environment, Hohai University, Nanjing 210098, Jiangsu, China; 2China Hohai Environment Research Institute, Nanjing 211500, Jiangsu, China)

Abstract: The characteristic of domestic water consumption is an important indicator for the calculation of pollution load and wastewater treatment design in rural area. Taking Fangqian village, Dingshu Town, Yixing City, Jiangsu Province as an example, the characteristics of domestic water consumption were investigated through field visits and questionnaires in rural areas of Taihu Lake. The influencing factors were analyzed as well. Results showed that the main water resource in the study area was tap water (84.7 L/d per person), which accounted for 77% of the total water consumption. The consumption for laundry water increased significantly with seasonal change and temperature increase, in contrast, the flushing water consumption decreased obviously. The amount of water used in kitchen showed limited variation. The habit developed by the residents to reuse laundry water for flushing possibly explained this phenomenon. Higher education and income levels resulted in an improvement of hygienic habit, and tap water was widely used. Water consumption of residents with yearly earning at 50-200 thousand yuan was not so sensitive to the increment of living expenses. Water consumption of people aging from 25 to 40 was higher than that of other age groups because of a better economic condition and health concerns.

Keywords: Characteristics of Water Consumption; Rural Areas; Domestic Water; Influencing Factors; Taihu Lake; Tap Water

0引言

中国是个农业大国,农村水环境在生态文明建设中起着至关重要的作用[1-2]。十九大以来,在乡村振兴战略的指导下,很多地方按照产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕的總要求,积极推进农村人居环境整治。农村水污染治理基础设施不足、水环境质量持续恶化,仍然制约着农村的可持续发展[3-7]。农村饮水安全[8]和污水处理[9-10]是建设生态宜居村庄的重要内容,了解农村生活用水特征,明确生活用水量,不仅直接关系着农村安全饮水工程的设计和实施,还能准确测算农村污水的产生量和污染负荷,进而科学设计农村污水收集、处理工程。

江苏太湖地区是国内人口最稠密和经济发展最具活力的地区,由于城镇化进程快,农村经济水平高,用水量和污水量的增长十分显著[11-12]。而农村污水治理能力落后于污水产生量的问题,在一定程度上也对太湖的水环境造成了不利影响。因此,开展农村生活用水特征及影响因素调查,对于科学评估农村生活污染负荷对太湖水环境的影响,优化农村污水收集治理设施布局,实现治太效益最大化,具有重要的理论和现实意义。

目前,关于农村生活用水特征和影响因素的相关研究总体较少,已有的研究大多基于全国第一次农村生活污染源普查数据,还有部分来自国家水体污染控制重大专项的相关调查和科研[13-17]。考虑到农村生活用水量多受经济发展水平、受教育程度、居民用水习惯等因素影响[18],而近年来,江苏太湖地区随城镇化的进一步推进,农民生活水平及农村生活方式也有不小的改变,原有生活用水量的研究成果,已不能准确反映当前太湖地区农村居民的用水现状。因此,笔者以江苏省宜兴市丁蜀镇方钱村为例,通过现场走访和问卷调查的形式,了解江苏太湖流域典型农村居民用水特征,测算农村居民用水量,在此基础上分析经济水平、教育程度等因素对用水量的影响,以期为江苏村庄污水治理的进一步推进和实施提供参考。

1研究区域概况

研究区位于宜兴市丁蜀镇方钱村。该村地处太湖主要入湖河道陈东港和大浦港交汇的三角洲区域,户籍人口共约1100人,加上渎边公路东侧的河流,总的研究区面积约为1.0 km2。区域内下垫面状况包括土地集中流转的稻麦轮种农田、零散的高产蔬菜地、3片现存湿地、3条支浜河道(洋渭河、石后河、中心河)和3个自然村(方钱、埂上、洋渭)。方钱村的3条支浜河道中,洋渭河位于研究区域东部,总长度为750 m,横穿洋渭村集中居住区,南北两端均设有闸站连通大浦港和陈东港。石后河位于研究区中部,长度约560 m,河道北段长约230 m,两岸均为农田,河道南段约326 m,穿过村民集中居住区。中心河位于研究区域西北部,长度为227 m,两岸均为农田。由于地区经济较为发达,村内居民除少量农户(含种粮大户)仍以农业为主要经济来源外,多数农户均以紫砂制作为主要经济来源,户均年收入可达13.5万元。

2材料与方法

2.1数据采集

2019年7月,笔者在江苏省宜兴市陈东港沿岸的丁蜀镇方钱村对该区域用水特征展开了为期10天的调查。本次调查采用问卷调查的方式,随机抽样,对当地村庄居民的家庭人均收入、月均用水量、居民用水设施条件、排水设施等进行了入户调查[19-20]。为保证调研工作的顺利进行,确保调研数据的完整性,调查过程中采用一对一的方式对农户进行入户问卷调查,由调查者填写调查问卷,确保每一份调查问卷的有效性与准确性。调查过程共走访居民100余户,发放问卷80余份,回收有效问卷62份。

问卷主要内容包括村庄供水情况调查(供水方式、水价计算方式等)、家庭成员情况调查(家庭人口、受教育程度、常住人口、家庭经济水平等)、家庭用水情况调查使用频率(每月总用水量、洗衣方式及频率、盥洗方式及频率、用水机具)等。

2.2样本特征

在所调查的62位农户中,男性36人、女性26人。调查对象文化程度较低,小学及以下有26人,初中教育的为23人,高中教育程度的为7人,大学及以上的仅有6人。初中及以下学历的人数占79.03%。年龄25岁以下4人,25~40岁8人,40~60岁26人,60岁以上24人。所调查农民平均家庭年收入13.52万元,主要经济来源为养殖业的有1人,以农为主并兼营他业的有3人,以非农为主的有58人。当地农田由村委整合分配给种植大户承包,大部分农民以紫砂产品制作及其他非农产业作为主要经济来源。

3结果与分析

3.1农村居民用水特征分析

3.1.1农村居民用水行为与用水方式现场调查显示,方钱村居民的生活用水主要由厨房用水、洗衣用水、洗澡用水以及冲厕用水等构成。从用水来源分析,自来水和河水仍是该地区目前主要的生活用水水源。由于近年来河水受到不同程度的污染,当地居民普遍不用河水盥洗、洗菜,但不少临河居住年龄较大的村民,受传统的生活习惯影响,仍会用在洗衣服、洗便盆、洗拖把的部分环节,就近使用河水。除基本的生活用水外,经济活动较多的村民自来水的用量也较高。

3.1.2农村居民自来水用水量分析由于宜兴市已实现全市域的区域供水,农村居民用水也已按表计费,本研究采用入户调查的方式,根据居民水费缴纳数据,测算了方钱村农村居民的自来水平均用量。调查数据显示,该地区农村居民人均水费约为8元/月,按第一阶梯水价3.10元/t测算,则人均自来水用水量为84.7 L/d。

3.2农村居民自来水用水量的影响因素

由于农村地区用水面广、用水点多、用水形式多样,各户用水差异较大,且农村居民用水习惯不同,季节、经济水平、教育程度等因素也影响着自来水的使用。笔者结合问卷调查的结果,进一步分析不同因素对农村居民自来水用量的影响。

3.2.1季节变化对自来水用量的影响调查区域宜兴丁蜀镇方钱村属典型的亚热带季风气候,全年气候温暖湿润,年平均气温15.7℃,四季分明,温度差异较大。受气温和降水的影响,不同季节当地居民的自来水用水量差距较大(表1)。

现场调查数据结果(图1)显示,方钱村全村居民冬夏两季自来水用水总量分别为7820、8996 m3/季,夏季自来水用量是冬季自來水用量的1.15倍。其中洗衣用和盥洗用自来水,夏季用量分别是冬季用量的1.45、2.3倍,两者差别显著;厨房用自来水量基本不随季节变化;冲厕用自来水冬季用量3074.72 m3/季,略高于夏季用量2568.28 m3/季。经农户缴纳水费测算,夏季人均用水量为88.9 L/(人·d),冬季人均用水量则降低为77.7 L/(人·d),较夏季下降了12.6%。

出现这一现象的原因主要在于不同季节的温度变化对居民盥洗、洗衣、如厕次数的影响。实地走访发现,该地区盥洗和冲厕用水均取用自来水,洗衣过程除极少数老人有使用河水的习惯外,绝大多数农户均使用洗衣机和自来水。夏季由于天气炎热,绝大多数居民夏季盥洗频次为每天1次,家庭人口3人及以上的家庭,洗衣机使用频次也可达到每天1次。进入冬季,由于气温较低,出汗较少,多数居民盥洗频次降低为1~2次/周,洗衣机使用频次也同步降低为1~2次/周。因此夏季洗衣、盥洗自来水用水量明显高于冬季,而由于冬季大部分家庭会用洗衣机洗衣服,夏季仍有部分家庭手洗衣服,因此洗衣用水与盥洗用水的涨幅有所差异。而厨房用水主要用于居民饮用、做饭、洗碗等使用。由于户内人口、饮食习惯随季节变化很少,因此该部分自来水用水量较为稳定。

冲厕用水量的分析显示,冬季冲厕用水量最高,其次为春秋季,夏季冲厕用自来水量最低。这一现象的出现,与当地农村居民习惯收集家庭杂用水冲厕,以降低自来水费关系密切。现场入户调查表明,由于夏季洗衣、盥洗用水量大,水质较好的优质杂排水来水量大,用于冲厕使用的杂排水量也较多,因此冲厕自来水用量反而最少。相比而言,冬季洗衣、盥洗频次显著降低,优质杂排水来水量少,因此冲厕自来水用量反而最多。

进一步比较不同季节自来水用水量中厨房、洗衣、洗澡、冲厕等4个方面用水所占比例(图2),可以看出,总体上冲厕用水是自来水用量中比例最高的部分,占整个自来水用水量的34.16%;其次为厨房用水,占整个自来水用水量的25.23%;洗衣和盥洗在整个自来水用量中的占比分别为22.41%和18.20%。随季节变化和温度升高,冲厕用水、厨房用水占自来水用量的比例均逐渐降低,洗衣用水与盥洗用水在自来水用量中所占比例逐渐增加。以变化幅度较大的冲厕用水、洗衣和洗澡用水为例。冬季冲厕用水占自来水用水比较为40.42%,进入春秋季后,这一比例降低为34.0%,进入夏季后,比例更进一步降低为自来水总用水量的28.24%。而冬季时盥洗用水占自来水用量的比例为12.25%,洗衣用水占自来水用量比例为20.23%;春秋季时,这2项的比例分别为18.25%和22.47%;进入夏季时,比例更是增加到23.54%和24.48%。各部分用水在自来水用水总量中占比随季节的变化规律,也反映了该地区农村居民生活方式对自来水用量的影响。

3.2.2家庭年收入对自来水用量的影响从图3中可知,年收入5万~10万元的家庭,人均生活自来水用量与整个调查区域的均值相当。随家庭年收入的增加,人均自来水用量呈明显的上升趋势。需要特别说明的是,当年收入从5万~10万元增加到10万~20万时,人均自来水用水量从89.9 L/(人·d)增加到92.5 L/(人·d),增幅仅为2.89%。但收入进一步增加或进一步降低,人均自来水用水量却会出现较为显著的变化。当农户年收入从10万~20万元增加到20万以上时,其人均用水量从92.5 L/(人·d)快速增长到107.5 L/(人·d),增幅达到16.2%。而农户年收入从5万~10万元降低到5万以下时,其人均用水量从89.9 L/(人·d)降低到73.8 L/(人·d),降低幅度更是达到17.9%。这也表明,经济收入5万~20万元是经济收入影响自来水用水量的非敏感区间,超出这一区间后,用水量随经济收入的波动会显著变化。

3.2.3村民年龄对自来水用量的影响从图4中可以看出,不同年龄段的村民每日自来水用量差距较大[21],其中年龄25~40岁的中年人日均用水量最多,达到108.43 L。这部分成员往往是家庭经济支柱,他们的经济实力较强,节约意识较弱,故人均自来水用量较高。而25岁以下的青少年用水量较低,可能与这一年龄层次的人群平时在家时间较少有关。40~60岁以及60岁以上的老年人自来水用水量差距不大,在整个调查中都处于较低水平,这也与其多年使用河水家用的用水习惯关系密切。

3.2.4村民受教育程度对自来水用量的影响由图5可知,自来水用量随教育程度的提高呈增加的趋势。出现这一现象的原因,可能在于受教育者的卫生意识和观念提高,减少了对河水的使用量。此外,教育程度的提升,也在一定程度上提高了农户的经济收入,降低了農户对水价的敏感性,从而使得农户更习惯使用自来水。

4结论

(1)该地区村民生活用水主要由厨房用水、洗衣用水、洗澡用水以及冲厕用水等构成,用水的主要来源是自来水和河水。虽然自来水是居民们生活用水的主要来源,但仍有不少居民存在使用河水的现象。被访农民节水意识大都局限于“减少自来水用量”这个层面。提高农民的水污染控制和水资源保护意识,正确引导其生活污水排放行为,促进农村污水收集和治理项目的普及和正常运行是现阶段当地保障农村生活用水安全的工作重点。

(2)江苏省太湖地区农村居民人均自来水用水量可达84.7 L/d。随季节变化和温度的增加,洗澡、洗衣用水量及占总自来水用量的比例均显著增加,厨房用水量及占比变化不大,但冲厕用水量及占比明显降低。当地居民使用洗衣、盥洗排出的优质杂排水冲厕的习惯,有效减少了冲厕用的自来水量。洗衣、盥洗次数越多,优质杂排水的产生量越大,卫生间自来水用量越低。

(3)受教育程度、家庭年收入、年龄差异等因素,也会对农村自来水用水量产生影响。农村居民受教育程度和经济水平的提高,改善了农村居民的卫生习惯,也使得自来水用量逐渐增加。其中受教育程度对该地区居民的用水量影响程度较大,建议以后在调查其他地区用水量时关注此因素对于用水量的影响,进一步探究受教育程度对居民用水量的影响效果。

5讨论

5.1江苏农村居民生活用水定额合理性分析

农村居民设计用水定额是测算农村生活污染负荷、设计农村污水处理工程的重要依据。目前全国性的相关规范、标准及文件中,江苏农村地区生活用水的定额均在100~260 L/(人·d),与本调查结果农村居民人均自来水用水量84.7 L/d相比,定额指标偏大。而江苏省的地方标准、指南和相关文件中,农村生活用水的定额约为70~100 L/(人·d),与本调查结果较为吻合。考虑到江苏太湖地区农村城镇化程度较高,家庭用水器具完备,自来水使用量较其他地区更大的实际状况,江苏地区农村用水定额仍然略有偏高。因此,在农村相关工程的规划设计过程中,应加强现场调查研究,科学选择农村用水定额,确定工程规模,避免造成浪费。

5.2江苏农村居民生活用水定额关键影响因素

目前,往往根据区域位置和给水卫生设施完善程度,确定居民生活用水定额。已有的研究大多表明,季节、年龄、经济水平是影响用水量的主要因素[22-26]。根据本次调查结果,由图3~5分别计算各因素影响下用水量的标准偏差,可以发现不同收入的用水量标准偏差为0.151,不同年龄的用水量标准偏差为0.154,不同学历的用水量标准偏差为0.230,在江苏太湖地区,教育程度对用水行为的影响较年龄、经济水平更显著。由于太湖地区属典型平原河网区域,农村居民在长期的生产生活过程中,形成了取用河水的习惯,这也造成了居民自来水用量偏低的状况。而学历和受教育程度较高的居民,往往卫生观念较强,考虑河水的卫生状况,较少使用河水作为生活用水,因此反而造成了生活用水量显著高于其他居民的状况。建议今后在制定农村居民生活用水定额时,充分考虑地区平均教育程度和经济水平等关键因素的影响。

参考文献

[1]李海生.增强环保科技创新能力支撑环境管理决策:需求·挑战·对策[J].环境科学研究,2018,31(2):201-205.

[2]冯伟.谢志成.冯鸣凤.天津市滨海新区农村水环境污染现状及治理对策探讨[J].环境工程,2019:3.

[3]张伟,段学军,张维阳.长三角地区可持续发展测度与演化分析[J].长江流域资源与环境,2013,22(10):1243-1249.

[4]李经纬,刘志锋,何春阳,等.基于人类可持续发展指数的中国1990—2010年人类-环境系统可持续性评价[J].自然资源学报, 2015,30(7):1118-1128.

[5]周斌.国家重点研发计划“水资源高效开发利用”重点专项解析[J].水科学进展,2017,28(3):472-478.

[6]陈秋会,席运官,王磊,等.太湖地区稻麦轮作农田有机和常规种植模式下氮磷径流流失特征研究[J].农业环境科学学报,2016.35(8): 1550-1558.

[7]张伟,李国祥.中国环境保护投资对可持续发展的影响研究[J].中国人口·资源与环境,2016,26(10):25-33.

[8]蒋福春,孟庆彬.苏州市城区二次供水安全的探索与实践[J].中国给水排水,2018,34(24):14-18.

[9]郝晓地,王向阳,江瀚,等.污水处理环境综合效益评价方法及案例应用[J].中国给水排水,2019,35(6):6-15.

[10]赵赛,刘世龙,张华,等.污水处理工艺对有机磷酸酯的去除效果[J].中国给水排水,2018,34(5):88-91.

[11]李响.太湖流域农村生活污水处理现状及建议[J].北方环境,2011, 23(11):67.

[12]王文林,胡孟春,唐晓燕.太湖流域农村生活污水产排污系数测算[J].生态与农村环境学报,2010,26(6):616-621.

[13]程波,张泽,陈凌,等.太湖水体富营养化与流域农业面源污染的控制[J].农业环境科学学报,2005(S1):118-124.

[14]郭胜,曾凡海,李崇明,等.三峡库区澎溪河流域污染负荷估算及源分析[J].三峡环境与生态,2011,33(3):5-9.

[15]马国霞,於方,曹东,等.中国农业面源污染物排放量计算及中长期预测[J].环境科学学报,2012,32(2):489-497.

[16]吴楠,周晓铁,王晓辉,等.典型饮用水源地非点源污染的分布式模拟——以滁州市城西水库为例[J].长江流域资源与环境,2014,23(5):676-685.

[17]周跃.水体污染治理探索研究[J].资源节约与环保,2016(9):259, 264.

[18]Fan L, Liu G, Wang F, et al. Water use patterns and conservation in households of Wei River Basin, China[J]. Resources, Conservation and Recycling,2013,74:45-53.

[19]徐洪斌,呂锡武,李先宁,等.太湖流域农村生活污水污染现状调查研究[J].农业环境科学学报,2007(S2):375-378.

[20]尹微琴,王小治,王爱礼,等.太湖流域农村生活污水污染物排放系数研究——以昆山为例[J].农业环境科学学报,2010,29(7):1369-1373.

[21]Keshavarzi A R, Sharifzadeh M, Kamgar Haghighi AA, et al. Rural domestic water consumption behavior: A case study in Ramjerd area, Fars province, I.R. Iran[J]. Water Research,2006,40(6):1173-1178.

[22]李新艳,李恒鹏,杨桂山,等.江苏太湖地区农村生活用水量空间差异及污水去向[J].生态与农村环境学报,2015,31(2):158-165.

[23]李新艳,李恒鹏,杨桂山,等.江浙沪地区农村生活污水污染调查[J].生态与农村环境学报,2016,32(6):923-932.

[24]李梅艳.农村居民生活用水现状及用水量影响因素分析[D].南京:南京农业大学,2011.

[25]张标,刘秀丽.我国用水量变动影响因素的结构分解分析[J].管理评论,2015,27(5):3-8,18.

[26]何艳虎,李深林,杨洁,等.我国不同区域用水结构变化及其驱动因素分析[J].水资源与水工程学报,2016,27(4):1-6.

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