洗滌廢水對湘江流域的生態影響分析

周言鳳，楊 萍，伍惠玲，廖麗萍

（1.湖南有色金屬職業技術學院，湖南 株洲412006；2.湖南化工研究院，湖南 長沙410007）

1 引言

洗滌廢水，是指人們在日常生活中用來清洗污漬后的排水。為使洗滌效果更明顯，污漬去除更輕松，人們在清洗過程中，通常會想辦法加入洗滌劑，以方便污漬有效快速清除。隨著洗滌工業的發展，洗滌廢水對湘江流域的生態影響日趨嚴峻。

2 洗滌劑工業發展對環境的影響

古時候，就有記載人們用淘米水當“清潔液”洗發、洗面，用草木灰的水浸液洗滌衣裳冠帶，用欄木灰＋貝殼灰的水溶液洗滌絲織品，用一種植物果實——皂角去污，用皂莢、豬胰、碳酸鈉、熔融的豬脂等制成胰子（在化學組成上和今天的香皂極為相似，后慢慢發展為現在的香肥皂）來清潔。但從淘米水到胰子、香肥皂，所用清潔洗滌劑的原料都取自大自然，后期的香肥皂的制作，也只是簡單的物理加工，基本不會影響生態環境［6］。

自二戰后至今，由于科學技術的不斷進步、石油化學工業的高速發展以及人們對洗滌用品的迫切需要，全世界洗滌用品生產得以迅猛發展。中國自改革開放以來，國內商品市場上洗滌用品琳瑯滿目，一舉扭轉歷史上中國早期唯一使用的洗滌產品香肥皂這一局面，自1960年開始化學合成洗滌劑，合成洗滌劑從無到有高速發展，取得了突躍的進步［6］。然而，洗滌劑在迅猛發展并帶來良好清洗效果的同時，隨著洗滌污水的排放，不同的洗滌廢水對生態環境的影響也各不相同，洗滌廢水污染問題日益嚴峻。

比如：湘江母親河——湖南兒女的生命之源，哺育兒女們一代一代繁衍生息。然而如今，隨著生產科技日益發展，享有“有色金屬之鄉”的湘江流域引入了工業、農業以及生活廢水的排放，母親河昔日清澈見底、魚蝦成群的情景已日漸遠去，取而代之的是工業、農業以及生活污染源多重污染的局面。其中，湘江流域的工業污染源已引起了政府高度重視，而生活污染源中洗滌廢水的污染，國內對這方面的研究并不多，相對工業污染源來說，對洗滌廢水污染的研究重視度還不夠。而在西方發達國家，家庭廢水污染河川的程度遠高于工業廢水，其中化學清潔劑占了很大的比例。尤其中國人口眾多且城市居住密度大，洗滌廢水污染問題相對更為嚴峻，隨著人民生活方式的改變，品種繁多、數量巨大的化學清潔劑被廣泛分散使用，而且大多直接分散排放，對人類安全健康和環境的影響日益突顯。

3 洗滌廢水污染源分析

洗滌廢水的主要污染源為洗滌劑。不同洗滌廢水對環境的污染危害程度，主要取決于洗滌劑的成分及含量。家庭常用洗滌劑，以洗脫污垢、保持清潔為清洗目的，一般由活性成分、助洗成分、緩沖成分、增效成分、輔助成分等組成［7］。各成分共同作用去除污垢，提高洗滌劑的潔凈性能。本實驗選取市面上銷量較大的洗滌劑：洗衣粉、洗衣液，分析其組分及含量，得到各組分的含量范圍如表1。

從表1洗衣粉、洗衣液各組分含量，可看出洗滌劑經清洗排入水體后，對湘江流域的影響如下。

（1）洗衣粉和洗衣液的活性成分基本為難降解有機物，并且總占比達20%左右，而這些難降解的表面活性劑在生產、使用時，會通過各種途徑進入水體，造成水質污染，其泡沫覆蓋水面，減少水中溶解氧，對水生生物尤其是魚類，有嚴重的危害。比如：會破壞魚的味蕾組織，使其味覺遲鈍，喪失覓食與避開毒物的能力。難降解有機物質在環境中持久而不易分解，通過水生生物富集，經食物鏈進入人體，逐步濃縮遷移而造成危害，對環境與生態造成較大影響。

（2）洗衣粉的助洗成分含有4A沸石，并占有一定的份量，達8%～15%。4A沸石雖無毒、無臭，但因其占比量大，隨著洗滌劑日積月累的使用，4A沸石的沉積有導致排水系統堵塞的可能。

（3）洗衣粉和洗衣液的增效成分中，都含有一定量的熒光增白劑，而熒光增白劑有致癌作用，排入湘江流域的熒光增白劑，通過食物鏈富集遷移，對人體健康危害較大。

（4）洗衣液的輔助成分中含有一定量的防腐劑，防腐劑危害性相當大，比如：尼泊金酯類、甲醛類有刺激性及致癌性，醇類防腐劑有刺激性。

（5）洗衣粉和洗衣液都含有少量的香精，而其大多為人工合成香料，對嬰兒的神經系統和造血系統會產生一定的傷害。

以上分析可見，洗滌廢水分散直接排入周邊流域，其中的難降解有機物、4A沸石、熒光增白劑、防腐劑、香精等污染源并未經過降解，而是直接隨著生活廢水流入了母親河。洗滌廢水日漸浸蝕著母親河清潔的身軀，并間接危害母親河哺育的兒女們。

表1 洗滌劑各組分含量

4 洗滌廢水COD排污量分析

洗滌廢水排入水體后，消耗溶解氧，并對水生生物有輕微毒性，能造成魚類畸型。其中，化學需氧量COD能反映水體受到還原性物質的污染程度。洗滌廢水中的難降解有機物，是影響環境的重要污染因子，測定難降解有機物等還原性物質氧化分解消耗的氧量，可作為評價洗滌廢水對水體綜合性污染的重要指標。

4.1 洗滌廢水COD測定實驗

本實驗選取了不同品牌的普通洗衣粉、濃縮洗衣粉、洗衣液，隨機抽取一定數量的洗滌劑樣品，分別配制成濃度為1.0g/L的洗滌劑水溶液。在1.0g/L各洗滌劑水樣溶液中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，并在濃硫酸介質下以銀鹽作催化劑，經沸騰回流后，以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀，由消耗的硫酸亞鐵銨的量換算成消耗氧的質量濃度。根據GB11914－89水質化學需氧量的測定方法，來測定各類洗滌劑樣品的COD含量。測定結果如表2。

表2 各類洗滌劑COD含量

表3 GB18918－2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》

從表2、表3可見，1.0g/L洗滌廢水排放的COD含量，相對于GB18918－2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中COD排放限值來說，普通洗衣粉超過了一級A標準的12倍，濃縮洗衣粉超過了一級A標準的6倍，洗衣液超過了一級A標準的16倍。相比而言，濃縮洗衣粉的排放量最低。因此，正確引導消費者合理選擇洗滌劑種類，政策導向企業研發高效低排放的洗滌產品，對于減少排放，保護生態環境，有著直接重要的意義［8］。

4.2 洗滌廢水COD年排放量估算

據統計，中國人均洗滌劑年用量為8kg（含不同品牌的洗衣粉、洗衣液、洗潔精等）。按一個三口之家計算，每年用清潔洗滌劑24kg，每月用2kg，以每包0.6～0.7kg計，約每月3包，每人每月1包。1個1 000萬人口的城市，每月有1 000萬包化學成分復雜的清潔洗滌用品隨著人們日常清洗的廢水排出。根據表2我們選用的洗衣粉、洗衣液排放COD濃度，計算各洗滌劑的COD排放量，可得：

（1）如以普通洗衣粉計，平均每1kg洗滌劑貢獻0.61kg COD，1個1000萬人口的城市，洗滌劑排放COD量每年約4.9萬t；

（2）如以濃縮洗衣粉計，平均每1kg洗滌劑貢獻0.31kg COD，1個1000萬人口的城市，洗滌劑排放COD量每年約2.5萬t；

（3）如以洗衣液計，平均每1kg洗滌劑貢獻0.81 kg COD，1個1000萬人口的城市，洗滌劑排放COD量每年約6.5萬t。

比較可見：如以濃縮洗衣粉作為清潔洗滌劑，對于1個1000萬人口的城市1年的COD排放量，與使用普通洗衣粉相比，約為普通洗衣粉排放量的1/2；與使用洗衣液相比，約為使用洗衣液排放量的1/3。因此，正確引導居民選擇低排放的清潔洗滌用品，并引導企業生產高效環保的洗滌劑，對于降低排放，保護湘江流域生態環境意義重大。

4.3 各洗滌劑的排放濃度限值

根據GB18918－2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》，當污水排放引入稀釋能力較小的河湖作為城鎮景觀用水和一般回用水等用途時，應執行一級標準的A標準，見表3。結合表2中1.0g/L各洗滌劑的COD排放量，可見，在居民直接分散的排放方式下，要想達到一級標準的A標準排放要求，最直接的辦法就是稀釋洗滌廢水的排放濃度，經計算，各類洗滌劑稀釋達到以下濃度時（表4），排放方可達到各級排放標準。

表4 各洗滌劑的排放濃度限值

從表4可見，要減少COD的排放量，在不影響洗滌效果的情況下，應盡量減少洗滌劑的使用量及使用濃度。然而，實際使用過程中，能有效快速去污的洗滌劑使用濃度遠遠大于其排放濃度限值，甚至有些家庭以為洗滌劑的用量越多洗滌劑的濃度越高，洗滌效果越好。因此，正確引導居民合理投入洗滌劑用量，并合理處理洗滌廢水的排放，對于保護生態環境，保護湘江流域至關重要。

5 結語

隨著洗滌劑工業的迅猛發展以及中國城鎮化的加快，洗滌廢水化學成分復雜，數量巨大，且基本隨著人們的日常生活分散直接排入江河，嚴重影響周邊流域的生態環境。本文通過對常用洗滌劑（洗衣粉、洗衣液）的洗滌廢水進行污染源定性定量分析、對洗滌廢水的綜合性污染指標COD排放量進行測定估算，結論如下。

（1）洗滌廢水污染源中占比達20%左右的難降解有機物，不易分解而持久存于環境，直接影響生態系統和人類的安全健康。熒光增白劑、防腐劑、香精等雖含量不高，但其毒性如強刺激性、致癌性以及對下一代的安危影響不容忽視。

（2）不同種類洗滌劑的COD排放量不同。1.0g/L洗滌廢水的COD排放量，超過城鎮污水處理廠污染物排放標準中一級A標準的6～16倍；1個1000萬人口城市的洗滌廢水COD年排放量，為2.5～6.5萬t。指導居民合理選擇洗滌劑種類，慢慢政策引導企業研發高效低排的洗滌產品，公益宣傳居民有效利用洗滌劑，合理添加洗滌劑的用量，有意識地減少洗滌廢水的排放，對于保護生態環境，保護湘江流域意義重大。

展望：洗滌廢水對生態系統的影響，涉及到化學和生物學的交叉，研究還可從洗滌廢水對某些動植物的生態影響來展開具體的實驗。

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［3］劉玉海，楊潤苗.電化學分析儀器使用與維護［M］.北京：化學工業出版社，2011.

［4］水和廢水監測分析方法委員會.水和廢水監測分析方法［M］.4版.北京：中國環境科學出版社，2002.

［5］陳 玲，趙建夫.環境監測［M］.北京：化學工業出版社.2008.

［6］ad2385935.洗滌劑的發展 ［EB/OL］.2012－06－15.http：//wenku.baidu.com/view/b5f462cada38376baf1fae9e.html.

［7］sekeghohn.洗滌劑常用原料［EB/OL］.2010－09－22.http：//wenku.baidu.com/view/8f66fe175f0e7cd184253672.html.

［8］周言鳳.CODcr測定中微波密封消解快速法與標準法的比較［J］.中氮肥，2009（2）：59～61.