朱佳铭(唐山市第二中学,河北 唐山 063000)

当今时代洗涤剂对生活的影响研究

朱佳铭(唐山市第二中学,河北 唐山 063000)

洗涤剂是必不可少的日化用品，无论是国内还是国外，洗涤用品的生产量和使用量都保持着一个逐年递增的态势。洗涤剂中含有表面活性剂等多种物质，其中的含磷物质能够有效吸附杂质颗粒，但它也会对人体造成不容忽视的伤害，对整个环境造成严重污染。降低洗涤剂物品在使用过程中对人们的危害，是每一个生产商乃至使用者应尽的义务。本文将从市场现状，毒理效应等方面深层次剖析洗涤剂对生产生活带来的影响，从洗涤剂带来的种种问题入手，提出相应的，切实可行的保护措施，解决方案，促进研发人员，生产商对洗涤剂不断改进，研制出更好的产品，造福社会。

洗涤剂；环境污染；绿色化学

1 洗涤剂发展历程、市场现状

1.1 洗涤剂发展历程概述

洗涤剂是当今社会必不可少的一类生活用品。相比于肥皂等碱性洗涤品，洗涤剂具有更温和的作用效果，使用后对使用者的伤害相比于洗衣粉，肥皂等物质也相对较小。在20世纪相当长的一段时间里，洗涤剂对于中国仍是一个未知的概念。直到二十世纪五六十年代，洗涤剂才开始进入寻常百姓的生活中。以下是20世纪70年代以来国内外洗涤剂行业的发展动态。

1.2 浓缩型洗涤剂发展动态

在20世纪70年代，由日本首先开启的洗涤剂浓缩化项目逐渐扩大并发展。[1]在后续的研究过程中发现，浓缩化洗衣粉对环境的影响极小，最大程度上减少了温室效应，水体富营养化的发生。后来到了20世纪90年代，美国以及欧洲等国家也都逐渐开始了浓缩型洗涤剂的开发，推广，生产。如今在日化用品市场上，洗涤剂也主要以浓缩粉的形式出现。

1.3 液体洗涤剂发展动态

在洗涤行业不断研究发展的过程中，人们关注的焦点逐渐从固体洗衣粉转移到液体洗衣液上。洗衣液的生产条件更温和，生产温度约为40℃，较洗衣粉低了约20℃[2]；同时，以洗衣液代替洗衣粉不仅有利于减少磷排放，减少水体富营养化，还有利于对减少碳排放，减弱温室效应。根据调查和推算，少用1kg洗衣粉，可节能约0.28kg标准煤，相应减排0.72 kg CO2。如果全国3.9亿个家庭平均每户每年少用1kg洗衣粉，1年可节能约10.9万吨标准煤，减排28.1万吨CO2[2]。但是，与洗衣粉相比，洗衣液价格较为昂贵，平均价格约为洗衣粉的3倍，完全实现从洗衣粉到洗衣液的转变，无疑会增加人们的生活成本。所以，研制高效的生产技术，降低生产成本，是洗衣液生产商应努力实现的一个目标。

1.4 含酶洗涤剂发展动态

酶属于生物制剂，是从生物体中提取出来的具有高效催化作用的一类蛋白质的总称，因此酶无毒无害，是洗涤剂中良好的添加物。近年来，酶已经由添加剂转变为关键成分。对于血迹、奶渍、汗腺分泌物及各种蛋白质食品等污垢都有着良好的清除效果，尤其是对于长年留存下来的污垢，清除效果也非常理想[3]。

由于酶在催化化学反应的过程中具有专一性，通常情况下一种酶难以满足使用者的需求。目前，许多国际知名品牌的洗涤剂大多采用“复合酶体系配方”[4]在洗涤剂中添加多种高效酶制剂，满足不同消费者的不同需求。加酶洗涤剂并未大规模进入我国洗涤用品的市场，并未受到广大消费者的关注。加酶洗涤剂制品在我国仍有较大的发展空间。研发加酶洗衣剂并全面推广，是缓解我国洗涤剂污染现状的另一个可行措施。

2 洗涤剂中起作用或造成污染的主要物质

2.1 三聚磷酸钠

三聚磷酸钠，其化学式为Na5P3O10是所有物质中洗涤效果最好的物质，是当今时代洗涤剂中其主要作用的物质。三聚磷酸钠是一种水溶性很高的物质，根据水解理论，其水溶液显碱性，也大大提升了对油污的清洗作用。同时三聚磷酸钠对水的亲和能力，对金属离子的螯合性能，对水体的缓冲作用，也是三聚磷酸钠被用于生产洗涤剂的重要原因。用于洗涤的衣物中难免存在金属离子，而三聚磷酸钠对Ca2+、Mg2+、Fe3+等离子具有较强的吸附能力，能够形成络合物进入到水溶液中，进而达到清洁目的。

三聚磷酸钠在起到清洁作用的同时，对环境也产生了不小的影响。洗涤剂中的磷是水体富营养化的罪魁祸首。磷作为一种营养物质，其含量超过0.02mg/L时会引起水体富营养化。[5]日常生活中我们对污水的直接排放，无疑会对水体质量造成巨大的影响。占据地球上3%左右的水资源中，可利用的淡水资源少之又少，仅占淡水储蓄总量的0.34%，然而我们却不得不面对水体污染问题。在如此严峻的水资源形势下，从20世纪70年代开始，一些国家提出了减少磷排放甚至禁止磷排放的规定，同时减少洗涤剂中磷的含量，寻找作用效果相同或相近的替代品，如葡萄糖酸盐、人造沸石、聚丙烯酸钠[6]等在不影响洗涤效果的情况下，寻求环境友好，实现良性发展。

2.2 烷基酚聚氧乙烯醚

烷基酚聚氧乙烯醚是另一种洗涤效果优良的表面活性剂，具有良好的润湿、渗透、乳化、分散、增溶和洗涤作用，广泛应用于洗涤剂、个人护理的日用化工等方面。但烷基酚聚氧乙烯醚的生物降解性较差，对河海中的鱼有较大的毒性，因此一些国家和地区明确规定洗衣粉中不得添加该物质。除此之外，烷基酚聚氧乙烯醚对人体具有非常大的伤害，对皮肤具有刺激性，损伤黏膜，同时也具有致痛性、致畸性和致变异性，对使用者造成巨大伤害。

2.3 氮川三乙酸钠

氮川三乙酸钠所起到的作用类似三聚磷酸钠，对部分重金属离子也具有很强的螯合能力，也因为其中无磷而被作为洗涤剂中无磷助剂。但由于氮川三乙酸钠会刺激皮肤，还会使胎儿畸形，同事氮元素也会造成水体富营养化，进而破坏生态平衡。所以早在二十世纪70年代，美国就禁止了洗涤剂中氮川三乙酸钠的添加[7]。

2.4 醇醚类化合物

醇醚类化合物由C、H、O三种元素组成，来源广泛，主要来自天然植物油，其本身并无毒害的特点，受到了消费者和生产商的一致青睐。在进行醇醚类化合物硫酸化时会产生有致癌性的1,4一二恶烷，急性中毒时会造成死亡。目前，醇醚类化合物是洗涤剂中比较好的替代品，但在生产过程中仍应减少其用量，最大程度上降低危害性。

3 洗涤剂与绿色化学

绿色化学，就是利用化学手段，减少生产生活过程中对人类健康造成的伤害，减小对环境造成的污染等影响，让化学更好地服务社会，服务大众。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年由于洗涤剂废水排放产生的有害废物占到废物排放总量的绝大部分，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。严峻的现实使得各国必须寻找一条不破坏环境，不危害人类生存的可持续发展的道路。

洗涤剂等表面活性剂类物质，正是由于其中的磷元素，才有能力为我们的生活提供便利，但也正是由于磷元素，为我们自身，为整个自然环境带来了不可磨灭的伤害。

美国将各工业行业分为55个行业类别，其中对于肥皂及洗涤剂行业，法规进一步依据产品和生产工艺又细分为19个子行业分别制定了污染物排放标准。[8]对不同的子行业所属的产品，美国拥有不同的排放标准，可见其管理之精细化。同时，对各种污染成分根据污染物不同去向制定的排污标准，充分体现了美国成熟的排污体系，精湛的排污技术。

欧盟的环境技术管理，主要是根据欧盟综合污染防治指令的规定，以采用最佳可用技术(BAT)作为能够达到对整个环境进行高水平保护的重要工具。[8]由此观之，与美国相似，欧洲同样是根据根据BAT技术要求和各个生产企业生产能力，生产技术的不同，有不同的专属的规定。

以《中华人民共和国环境保护法》为依据，我国制定了一系列的国家污染物排放标准，这些污染物排放标准属于强制性标准，其法律效力相当于技术法规。[8]从世界上几个大国的角度来看，中国并不像美国和欧盟那样对不同的企业和生产商有不同的规定，而是以法律条文的形式明确规定。上升到法律高度，意味着中国从未放弃对洗涤剂制品的排放的严格控制，以行政和刑事处罚的形式减少洗涤剂对环境的污染，提高人们正确排放含洗涤剂类污染物的能力。

除了法律规定，国内外各大洗涤剂生产商也制定了相关解决方案，从生产流程，废弃物排放等环节中寻找造成污染的主要原因，对症下药，以完成保护环境的使命。目前解决洗涤剂污染问题最主要的方法是生物法和化学法。[9]生物法主要原理是聚磷细菌能够降解含磷有机物形成聚磷酸盐储存起来，降低排放量；化学方法中最容易被接受的方法是其内部发生复杂化学反应，但也不排除化学物质投入洗涤剂废液中发生物理吸附的过程。大多数人认为，磷元素与投入的药剂水解后相关产物发生反应，使之转化成磷酸铁等络合物，转变成易于分离的物质。

对于生产商来说，寻找洗涤剂替代品也是一种好的方法，或是在生产过程中减少中间产物的排放，提高物质利用率。

4 结语

洗涤剂是人来不可或缺的生活用品，也是产生水体污染，健康危害的重要原因之一。探明洗涤剂中造成污染的物质，针对相关物质灵活制定解决方案并严格落实，减少或避免表面活性剂类物质的影响，是本课题的重要目的。洗涤剂用品已经成为大众日常生活的必备品，产品种类日益增多，并且逐渐朝着绿色环保，功能化，专业化系列化的方向发展。从全球的未来趋势来看，洗涤剂的发展，一方面，从生产流程上看，洗涤剂需要更加环保无污染，并且节能减排，能源消耗低，生产流程相对简单，尤其对环境的污染要小；另一方面，从大众消费上看，洗涤剂的用量要少，但同时效果要好，这就对技术的革新要有很大的要求，也要保证价格实惠。

[1]毛雪彬、李英.浓缩型洗涤剂的发展现状和趋势[J]中国洗涤用品工业，2015.

[2]查青青、于文.我国织物洗涤剂行业现状及发展[J]日用化学品科学，2010.

[3]吴思瑾.合成洗涤剂的创新发展分析[J]科技展望，2016.

[4]肖阳.洗涤剂最新发展动态探讨[J]北京工商大学报（自然科学版），2004.

[5]李泽琼、谢 嘉.洗涤剂中的磷对环境的影响及对策的探讨[J]四川环境，1999.

[6]李大庆.一种洗涤剂中三聚磷酸钠的替代品[J]锦州师范学院学报（自然科学版），2001.

[7]战佩英.洗涤剂与环境保护[J]通化师范学院学报，2005.

[8]姚晨之张宝莲.洗涤剂工业水污染物排放的国内外法规对比[C]中国日用化学工业研究院，2008.

[9]徐宝财、马立萌.洗涤剂绿色化学进展[J]日用化学品科学，2005.

朱佳铭（1999-），男，汉族，籍贯河北省，就读于唐山市第二中学，高中在读，研究方向是绿色化学。