當今時代洗滌劑對生活的影響研究

朱佳銘(唐山市第二中學,河北 唐山 063000)

當今時代洗滌劑對生活的影響研究

朱佳銘(唐山市第二中學,河北 唐山 063000)

洗滌劑是必不可少的日化用品，無論是國內還是國外，洗滌用品的生產量和使用量都保持著一個逐年遞增的態勢。洗滌劑中含有表面活性劑等多種物質，其中的含磷物質能夠有效吸附雜質顆粒，但它也會對人體造成不容忽視的傷害，對整個環境造成嚴重污染。降低洗滌劑物品在使用過程中對人們的危害，是每一個生產商乃至使用者應盡的義務。本文將從市場現狀，毒理效應等方面深層次剖析洗滌劑對生產生活帶來的影響，從洗滌劑帶來的種種問題入手，提出相應的，切實可行的保護措施，解決方案，促進研發人員，生產商對洗滌劑不斷改進，研制出更好的產品，造福社會。

洗滌劑；環境污染；綠色化學

1 洗滌劑發展歷程、市場現狀

1.1 洗滌劑發展歷程概述

洗滌劑是當今社會必不可少的一類生活用品。相比于肥皂等堿性洗滌品，洗滌劑具有更溫和的作用效果，使用后對使用者的傷害相比于洗衣粉，肥皂等物質也相對較小。在20世紀相當長的一段時間里，洗滌劑對于中國仍是一個未知的概念。直到二十世紀五六十年代，洗滌劑才開始進入尋常百姓的生活中。以下是20世紀70年代以來國內外洗滌劑行業的發展動態。

1.2 濃縮型洗滌劑發展動態

在20世紀70年代，由日本首先開啟的洗滌劑濃縮化項目逐漸擴大并發展。[1]在后續的研究過程中發現，濃縮化洗衣粉對環境的影響極小，最大程度上減少了溫室效應，水體富營養化的發生。后來到了20世紀90年代，美國以及歐洲等國家也都逐漸開始了濃縮型洗滌劑的開發，推廣，生產。如今在日化用品市場上，洗滌劑也主要以濃縮粉的形式出現。

1.3 液體洗滌劑發展動態

在洗滌行業不斷研究發展的過程中，人們關注的焦點逐漸從固體洗衣粉轉移到液體洗衣液上。洗衣液的生產條件更溫和，生產溫度約為40℃，較洗衣粉低了約20℃[2]；同時，以洗衣液代替洗衣粉不僅有利于減少磷排放，減少水體富營養化，還有利于對減少碳排放，減弱溫室效應。根據調查和推算，少用1kg洗衣粉，可節能約0.28kg標準煤，相應減排0.72 kg CO2。如果全國3.9億個家庭平均每戶每年少用1kg洗衣粉，1年可節能約10.9萬噸標準煤，減排28.1萬噸CO2[2]。但是，與洗衣粉相比，洗衣液價格較為昂貴，平均價格約為洗衣粉的3倍，完全實現從洗衣粉到洗衣液的轉變，無疑會增加人們的生活成本。所以，研制高效的生產技術，降低生產成本，是洗衣液生產商應努力實現的一個目標。

1.4 含酶洗滌劑發展動態

酶屬于生物制劑，是從生物體中提取出來的具有高效催化作用的一類蛋白質的總稱，因此酶無毒無害，是洗滌劑中良好的添加物。近年來，酶已經由添加劑轉變為關鍵成分。對于血跡、奶漬、汗腺分泌物及各種蛋白質食品等污垢都有著良好的清除效果，尤其是對于長年留存下來的污垢，清除效果也非常理想[3]。

由于酶在催化化學反應的過程中具有專一性，通常情況下一種酶難以滿足使用者的需求。目前，許多國際知名品牌的洗滌劑大多采用“復合酶體系配方”[4]在洗滌劑中添加多種高效酶制劑，滿足不同消費者的不同需求。加酶洗滌劑并未大規模進入我國洗滌用品的市場，并未受到廣大消費者的關注。加酶洗滌劑制品在我國仍有較大的發展空間。研發加酶洗衣劑并全面推廣，是緩解我國洗滌劑污染現狀的另一個可行措施。

2 洗滌劑中起作用或造成污染的主要物質

2.1 三聚磷酸鈉

三聚磷酸鈉，其化學式為Na5P3O10是所有物質中洗滌效果最好的物質，是當今時代洗滌劑中其主要作用的物質。三聚磷酸鈉是一種水溶性很高的物質，根據水解理論，其水溶液顯堿性，也大大提升了對油污的清洗作用。同時三聚磷酸鈉對水的親和能力，對金屬離子的螯合性能，對水體的緩沖作用，也是三聚磷酸鈉被用于生產洗滌劑的重要原因。用于洗滌的衣物中難免存在金屬離子，而三聚磷酸鈉對Ca2+、Mg2+、Fe3+等離子具有較強的吸附能力，能夠形成絡合物進入到水溶液中，進而達到清潔目的。

三聚磷酸鈉在起到清潔作用的同時，對環境也產生了不小的影響。洗滌劑中的磷是水體富營養化的罪魁禍首。磷作為一種營養物質，其含量超過0.02mg/L時會引起水體富營養化。[5]日常生活中我們對污水的直接排放，無疑會對水體質量造成巨大的影響。占據地球上3%左右的水資源中，可利用的淡水資源少之又少，僅占淡水儲蓄總量的0.34%，然而我們卻不得不面對水體污染問題。在如此嚴峻的水資源形勢下，從20世紀70年代開始，一些國家提出了減少磷排放甚至禁止磷排放的規定，同時減少洗滌劑中磷的含量，尋找作用效果相同或相近的替代品，如葡萄糖酸鹽、人造沸石、聚丙烯酸鈉[6]等在不影響洗滌效果的情況下，尋求環境友好，實現良性發展。

2.2 烷基酚聚氧乙烯醚

烷基酚聚氧乙烯醚是另一種洗滌效果優良的表面活性劑，具有良好的潤濕、滲透、乳化、分散、增溶和洗滌作用，廣泛應用于洗滌劑、個人護理的日用化工等方面。但烷基酚聚氧乙烯醚的生物降解性較差，對河海中的魚有較大的毒性，因此一些國家和地區明確規定洗衣粉中不得添加該物質。除此之外，烷基酚聚氧乙烯醚對人體具有非常大的傷害，對皮膚具有刺激性，損傷黏膜，同時也具有致痛性、致畸性和致變異性，對使用者造成巨大傷害。

2.3 氮川三乙酸鈉

氮川三乙酸鈉所起到的作用類似三聚磷酸鈉，對部分重金屬離子也具有很強的螯合能力，也因為其中無磷而被作為洗滌劑中無磷助劑。但由于氮川三乙酸鈉會刺激皮膚，還會使胎兒畸形，同事氮元素也會造成水體富營養化，進而破壞生態平衡。所以早在二十世紀70年代，美國就禁止了洗滌劑中氮川三乙酸鈉的添加[7]。

2.4 醇醚類化合物

醇醚類化合物由C、H、O三種元素組成，來源廣泛，主要來自天然植物油，其本身并無毒害的特點，受到了消費者和生產商的一致青睞。在進行醇醚類化合物硫酸化時會產生有致癌性的1,4一二惡烷，急性中毒時會造成死亡。目前，醇醚類化合物是洗滌劑中比較好的替代品，但在生產過程中仍應減少其用量，最大程度上降低危害性。

3 洗滌劑與綠色化學

綠色化學，就是利用化學手段，減少生產生活過程中對人類健康造成的傷害，減小對環境造成的污染等影響，讓化學更好地服務社會，服務大眾。傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年由于洗滌劑廢水排放產生的有害廢物占到廢物排放總量的絕大部分，給環境造成危害，并威脅著人類的生存。嚴峻的現實使得各國必須尋找一條不破壞環境，不危害人類生存的可持續發展的道路。

洗滌劑等表面活性劑類物質，正是由于其中的磷元素，才有能力為我們的生活提供便利，但也正是由于磷元素，為我們自身，為整個自然環境帶來了不可磨滅的傷害。

美國將各工業行業分為55個行業類別，其中對于肥皂及洗滌劑行業，法規進一步依據產品和生產工藝又細分為19個子行業分別制定了污染物排放標準。[8]對不同的子行業所屬的產品，美國擁有不同的排放標準，可見其管理之精細化。同時，對各種污染成分根據污染物不同去向制定的排污標準，充分體現了美國成熟的排污體系，精湛的排污技術。

歐盟的環境技術管理，主要是根據歐盟綜合污染防治指令的規定，以采用最佳可用技術(BAT)作為能夠達到對整個環境進行高水平保護的重要工具。[8]由此觀之，與美國相似，歐洲同樣是根據根據BAT技術要求和各個生產企業生產能力，生產技術的不同，有不同的專屬的規定。

以《中華人民共和國環境保護法》為依據，我國制定了一系列的國家污染物排放標準，這些污染物排放標準屬于強制性標準，其法律效力相當于技術法規。[8]從世界上幾個大國的角度來看，中國并不像美國和歐盟那樣對不同的企業和生產商有不同的規定，而是以法律條文的形式明確規定。上升到法律高度，意味著中國從未放棄對洗滌劑制品的排放的嚴格控制，以行政和刑事處罰的形式減少洗滌劑對環境的污染，提高人們正確排放含洗滌劑類污染物的能力。

除了法律規定，國內外各大洗滌劑生產商也制定了相關解決方案，從生產流程，廢棄物排放等環節中尋找造成污染的主要原因，對癥下藥，以完成保護環境的使命。目前解決洗滌劑污染問題最主要的方法是生物法和化學法。[9]生物法主要原理是聚磷細菌能夠降解含磷有機物形成聚磷酸鹽儲存起來，降低排放量；化學方法中最容易被接受的方法是其內部發生復雜化學反應，但也不排除化學物質投入洗滌劑廢液中發生物理吸附的過程。大多數人認為，磷元素與投入的藥劑水解后相關產物發生反應，使之轉化成磷酸鐵等絡合物，轉變成易于分離的物質。

對于生產商來說，尋找洗滌劑替代品也是一種好的方法，或是在生產過程中減少中間產物的排放，提高物質利用率。

4 結語

洗滌劑是人來不可或缺的生活用品，也是產生水體污染，健康危害的重要原因之一。探明洗滌劑中造成污染的物質，針對相關物質靈活制定解決方案并嚴格落實，減少或避免表面活性劑類物質的影響，是本課題的重要目的。洗滌劑用品已經成為大眾日常生活的必備品，產品種類日益增多，并且逐漸朝著綠色環保，功能化，專業化系列化的方向發展。從全球的未來趨勢來看，洗滌劑的發展，一方面，從生產流程上看，洗滌劑需要更加環保無污染，并且節能減排，能源消耗低，生產流程相對簡單，尤其對環境的污染要小；另一方面，從大眾消費上看，洗滌劑的用量要少，但同時效果要好，這就對技術的革新要有很大的要求，也要保證價格實惠。

[1]毛雪彬、李英.濃縮型洗滌劑的發展現狀和趨勢[J]中國洗滌用品工業，2015.

[2]查青青、于文.我國織物洗滌劑行業現狀及發展[J]日用化學品科學，2010.

[3]吳思瑾.合成洗滌劑的創新發展分析[J]科技展望，2016.

[4]肖陽.洗滌劑最新發展動態探討[J]北京工商大學報（自然科學版），2004.

[5]李澤瓊、謝 嘉.洗滌劑中的磷對環境的影響及對策的探討[J]四川環境，1999.

[6]李大慶.一種洗滌劑中三聚磷酸鈉的替代品[J]錦州師范學院學報（自然科學版），2001.

[7]戰佩英.洗滌劑與環境保護[J]通化師范學院學報，2005.

[8]姚晨之張寶蓮.洗滌劑工業水污染物排放的國內外法規對比[C]中國日用化學工業研究院，2008.

[9]徐寶財、馬立萌.洗滌劑綠色化學進展[J]日用化學品科學，2005.

朱佳銘（1999-），男，漢族，籍貫河北省，就讀于唐山市第二中學，高中在讀，研究方向是綠色化學。