太湖流域洗滌劑禁磷政策評估研究

尤本勝，張艷紅，操慶，朱冰清，劉偉京

（江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院，江蘇省環(huán)境工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210036）

前言

太湖流域是我國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、人口最密集、城市化程度最高的地區(qū)之一，流域排放的氮磷污染負(fù)荷已經(jīng)導(dǎo)致太湖富營養(yǎng)化嚴(yán)重，藍(lán)藻水華暴發(fā)，水生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化[1]。江蘇省政府于1998年頒布了在太湖流域地區(qū)禁用含磷洗滌劑的正式文件，決定“從1999年1月1日起，在太湖流域1、2級保護(hù)區(qū)內(nèi)，禁止銷售和使用含磷洗滌劑；3級保護(hù)區(qū)內(nèi)，控制銷售和使用含磷洗滌劑”[2]。近20年來，洗滌劑禁磷政策的實(shí)行，為太湖流域的水質(zhì)改善提供了有力支撐，進(jìn)一步梳理該政策的實(shí)施效果，評估無磷洗滌劑對水污染影響，是太湖總磷精細(xì)化治理的現(xiàn)實(shí)需求[3]。本研究將對江蘇地區(qū)太湖流域在售的洗滌劑進(jìn)行調(diào)研，測試其含磷量，并評估太湖上游地區(qū)洗滌劑的總磷入湖負(fù)荷量及其對太湖水質(zhì)的影響。

1 實(shí)驗(yàn)方案

本次調(diào)查針對蘇州、無錫、常州、鎮(zhèn)江超市、小賣部在售洗滌劑以及洗衣店所用的洗滌劑進(jìn)行調(diào)研，并測定其含磷量。

洗衣粉測定方法：試樣稱取1.000 g試樣于150 mL容量瓶中，加少量超純水混勻后定容至刻度。將溶液通過干燥的慢速定性濾紙過濾，用干燒杯收集濾液，棄去前溶液10 mL，然后收集約50 mL 濾液。用鉬磷藍(lán)分光光度法測定總磷含量，并折算成P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)[4]。

洗衣液和洗潔精測定方法：準(zhǔn)確稱取1.000 g 的樣品，加入10 mL 高氯酸消解。再加10 mL過氧化氫加熱至蒸干。反復(fù)處理直到樣品完全呈白色固態(tài)，用去離子水溶解后，定容至250 mL。同上，用鉬磷藍(lán)分光光度法測定總磷含量，并折算成P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 太湖流域洗滌劑含磷情況

洗衣粉/皂粉的測試結(jié)果如圖1和表1所示，所調(diào)查的洗衣粉/皂粉均符合國家標(biāo)準(zhǔn)《GBT 13171.2-2009》無磷洗滌用品P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得大于1.1%的規(guī)定[5]。調(diào)查的29 種洗衣粉中有14種含磷量低于檢測限，家用洗衣粉中含磷量最高為0.130%，平均磷含量0.026%；5 種洗衣店專用的散裝洗衣粉均有磷檢出，含磷量最高為0.250%，平均磷含量0.117%。

圖1 家用洗衣粉含磷量范圍統(tǒng)計

表1 洗衣粉含磷量（%，折算成P2O5）

家用洗衣液測試統(tǒng)計結(jié)果如圖2所示，所調(diào)查的洗衣液均符合國家標(biāo)準(zhǔn)《GBT 13171.2-2009》無磷洗滌用品P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得大于1.1%的規(guī)定。調(diào)查的20種洗衣液中有13種含磷量低于檢測限，含磷量最高為0.081%，平均磷含量0.013%。

圖2 家用洗衣液含磷量范圍統(tǒng)計

家用洗潔精和飯店/酒店專用洗潔精測試結(jié)果如表3所示，所調(diào)查的洗衣液均符合國家標(biāo)準(zhǔn)《GBT 13171.2-2009》無磷洗滌用品P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得大于1.1%的規(guī)定。調(diào)查的13種洗潔精中有7 種含磷量低于檢測限，家用洗潔精含磷量最高為0.034%，平均磷含量0.011%；5種飯店/酒店廚具專用洗潔精中有3種檢出含磷，含磷量最高為0.119%，平均磷含量0.051%。

表2 飯店/酒店廚具洗潔精含磷量（%，折算成P2O5）

表3 太湖流域禁磷與否對磷排放量的影響

2.2 太湖上游地區(qū)洗滌劑排磷量估算

經(jīng)現(xiàn)場抽樣調(diào)查，江蘇省太湖流域目前市售洗滌劑均達(dá)到“無磷型”要求（P2O5≤1.1%），磷含量平均為0.011%。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料，太湖流域人均洗衣粉用量城鎮(zhèn)地區(qū)為3.94 kg/人/a，農(nóng)村地區(qū)為4.30 kg/人/a[6]。江蘇省太湖流域上游地區(qū)常州和無錫2019年城鎮(zhèn)人口為855.21萬人，農(nóng)村人口為277.54萬人[7]。因此，可估算當(dāng)前常州和無錫來自洗衣粉貢獻(xiàn)的磷含量為5.0t/a。洗滌劑禁磷政策實(shí)施前，洗衣粉中含磷量約為5.33%[8]，估算相應(yīng)常州和無錫洗滌劑磷的產(chǎn)生量為2432.1t/a。洗滌劑禁磷政策的實(shí)施可使常州和無錫地區(qū)每年洗滌劑產(chǎn)生的磷排放減少約2427t，洗滌劑磷排放削減率為99.8%。

2.3 太湖上游地區(qū)洗滌劑禁磷對水質(zhì)影響

根據(jù)前述太湖上游地區(qū)洗衣粉含磷量、人均洗衣粉用量和上游及沿岸地區(qū)人口數(shù)量，按城市居民洗衣粉排磷量全部進(jìn)入水體、農(nóng)村住戶洗衣粉排磷量的50%進(jìn)入水體計算，禁磷前太湖上游地區(qū)洗衣粉排磷進(jìn)入水體的量為2114.05 t/a，禁磷后為4.35 t/a。洗滌劑禁磷政策實(shí)施可使常州和無錫地區(qū)每年洗滌劑入河量減少約2110t。

以2018年為例，太湖總磷入河量為7725 t，上游地區(qū)洗滌劑禁磷減少的磷占總磷入河量的27.3%。禁磷后，洗衣粉磷入河量僅占總磷入河總量的0.056%。2018年湖西區(qū)總?cè)牒繛?7.97 億m3，禁磷前，洗衣粉磷入河后，水體磷濃度為0.027 mg/L；禁磷后，洗衣粉磷入河后，水體磷濃度為0.00056 mg/L，禁磷可以使河流磷濃度下降約0.0264 mg/L。在太湖多年平均水位2.99m 時，蓄水庫容為44.23 億m3，按入河總磷50%進(jìn)入太湖估算，禁磷每年削減的總磷入湖量為1055t，可使得湖體總磷濃度下降0.024 mg/L。

此外，盡管調(diào)查的市售、使用的洗滌劑全部達(dá)到了無磷標(biāo)準(zhǔn)，洗滌劑禁磷政策為水環(huán)境質(zhì)量提升提供了有力的支撐。但目前不少洗衣房、洗車店的洗滌廢水都是直接排放到雨水管道，城市陽臺洗衣水混排雨水管，農(nóng)村地區(qū)的甚至直接排放到周邊溝渠。按照洗衣機(jī)每次清洗洗滌劑用量為10 g計算，洗滌劑總磷含量按照1.1%計，洗滌用水量為10 L/次，洗滌次數(shù)為3次，洗衣機(jī)排水口總磷濃度可達(dá)1.6 mg/L，超過《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-83）河流、湖庫標(biāo)準(zhǔn)；洗滌劑總磷含量按照本次調(diào)研平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.013%計，洗衣機(jī)排水口總磷濃度為0.019 mg/L。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

（1）目前太湖流域在售的洗滌劑基本上都含有一定的磷酸鹽，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《GBT 13171.2-2009》無磷洗滌用品P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得大于1.1%的規(guī)定，江蘇省太湖流域市售洗滌劑中未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)樣品。

（2）不實(shí)施禁磷政策的情況下，太湖上游地區(qū)洗衣粉排磷進(jìn)入水體的量為2114.05 t/a，實(shí)施禁磷政策后為4.35 t/a。洗滌劑禁磷政策實(shí)施可使常州和無錫地區(qū)每年洗滌劑入河量減少約2110t。以2018年為例，禁磷政策可以使入湖河流磷濃度下降0.0264 mg/L，可使得湖體總磷濃度下降0.024 mg/L。

3.2 建議

當(dāng)前太湖湖體總磷居高不下，為深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)，磷的排放需要進(jìn)一步減排及精細(xì)化控制。無磷洗滌劑當(dāng)前雖然符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但對于洗衣店、洗車店和居民陽臺洗衣機(jī)廢水直排現(xiàn)象，遠(yuǎn)超過雨水管網(wǎng)總磷接管標(biāo)準(zhǔn)。針對本次調(diào)研結(jié)果，主要提出以下建議：

（1）建議流域內(nèi)可進(jìn)一步提升洗滌劑總磷含量標(biāo)準(zhǔn)，將限值提升至0.1%，從而強(qiáng)化流域生活總磷排放源風(fēng)險管控，提升生活源水質(zhì)。

（2）建議加強(qiáng)對洗衣店、洗車店洗滌廢水排放的管理，做到應(yīng)收盡收。居民陽臺洗衣機(jī)廢水堅持雨污分流，早期設(shè)計未考慮洗衣廢水排放的，組織實(shí)施改造；新建住宅樓對設(shè)有洗衣機(jī)、洗滌油的生活陽臺、露臺等部位，設(shè)置廢水排水管并接入污水系統(tǒng)。