當(dāng)今時(shí)代洗滌劑對(duì)生活的影響研究

朱佳銘(唐山市第二中學(xué),河北 唐山 063000)

當(dāng)今時(shí)代洗滌劑對(duì)生活的影響研究

朱佳銘(唐山市第二中學(xué),河北 唐山 063000)

洗滌劑是必不可少的日化用品，無論是國內(nèi)還是國外，洗滌用品的生產(chǎn)量和使用量都保持著一個(gè)逐年遞增的態(tài)勢。洗滌劑中含有表面活性劑等多種物質(zhì)，其中的含磷物質(zhì)能夠有效吸附雜質(zhì)顆粒，但它也會(huì)對(duì)人體造成不容忽視的傷害，對(duì)整個(gè)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。降低洗滌劑物品在使用過程中對(duì)人們的危害，是每一個(gè)生產(chǎn)商乃至使用者應(yīng)盡的義務(wù)。本文將從市場現(xiàn)狀，毒理效應(yīng)等方面深層次剖析洗滌劑對(duì)生產(chǎn)生活帶來的影響，從洗滌劑帶來的種種問題入手，提出相應(yīng)的，切實(shí)可行的保護(hù)措施，解決方案，促進(jìn)研發(fā)人員，生產(chǎn)商對(duì)洗滌劑不斷改進(jìn)，研制出更好的產(chǎn)品，造福社會(huì)。

洗滌劑；環(huán)境污染；綠色化學(xué)

1 洗滌劑發(fā)展歷程、市場現(xiàn)狀

1.1 洗滌劑發(fā)展歷程概述

洗滌劑是當(dāng)今社會(huì)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(duì)使用者的傷害相比于洗衣粉，肥皂等物質(zhì)也相對(duì)較小。在20世紀(jì)相當(dāng)長的一段時(shí)間里，洗滌劑對(duì)于中國仍是一個(gè)未知的概念。直到二十世紀(jì)五六十年代，洗滌劑才開始進(jìn)入尋常百姓的生活中。以下是20世紀(jì)70年代以來國內(nèi)外洗滌劑行業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)。

1.2 濃縮型洗滌劑發(fā)展動(dòng)態(tài)

在20世紀(jì)70年代，由日本首先開啟的洗滌劑濃縮化項(xiàng)目逐漸擴(kuò)大并發(fā)展。[1]在后續(xù)的研究過程中發(fā)現(xiàn)，濃縮化洗衣粉對(duì)環(huán)境的影響極小，最大程度上減少了溫室效應(yīng)，水體富營養(yǎng)化的發(fā)生。后來到了20世紀(jì)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(fā)，推廣，生產(chǎn)。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(xiàn)。

1.3 液體洗滌劑發(fā)展動(dòng)態(tài)

在洗滌行業(yè)不斷研究發(fā)展的過程中，人們關(guān)注的焦點(diǎn)逐漸從固體洗衣粉轉(zhuǎn)移到液體洗衣液上。洗衣液的生產(chǎn)條件更溫和，生產(chǎn)溫度約為40℃，較洗衣粉低了約20℃[2]；同時(shí)，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(yǎng)化，還有利于對(duì)減少碳排放，減弱溫室效應(yīng)。根據(jù)調(diào)查和推算，少用1kg洗衣粉，可節(jié)能約0.28kg標(biāo)準(zhǔn)煤，相應(yīng)減排0.72 kg CO2。如果全國3.9億個(gè)家庭平均每戶每年少用1kg洗衣粉，1年可節(jié)能約10.9萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排28.1萬噸CO2[2]。但是，與洗衣粉相比，洗衣液價(jià)格較為昂貴，平均價(jià)格約為洗衣粉的3倍，完全實(shí)現(xiàn)從洗衣粉到洗衣液的轉(zhuǎn)變，無疑會(huì)增加人們的生活成本。所以，研制高效的生產(chǎn)技術(shù)，降低生產(chǎn)成本，是洗衣液生產(chǎn)商應(yīng)努力實(shí)現(xiàn)的一個(gè)目標(biāo)。

1.4 含酶洗滌劑發(fā)展動(dòng)態(tài)

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(zhì)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(jīng)由添加劑轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)鍵成分。對(duì)于血跡、奶漬、汗腺分泌物及各種蛋白質(zhì)食品等污垢都有著良好的清除效果，尤其是對(duì)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(xué)反應(yīng)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(fù)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(fèi)者的不同需求。加酶洗滌劑并未大規(guī)模進(jìn)入我國洗滌用品的市場，并未受到廣大消費(fèi)者的關(guān)注。加酶洗滌劑制品在我國仍有較大的發(fā)展空間。研發(fā)加酶洗衣劑并全面推廣，是緩解我國洗滌劑污染現(xiàn)狀的另一個(gè)可行措施。

2 洗滌劑中起作用或造成污染的主要物質(zhì)

2.1 三聚磷酸鈉

三聚磷酸鈉，其化學(xué)式為Na5P3O10是所有物質(zhì)中洗滌效果最好的物質(zhì)，是當(dāng)今時(shí)代洗滌劑中其主要作用的物質(zhì)。三聚磷酸鈉是一種水溶性很高的物質(zhì)，根據(jù)水解理論，其水溶液顯堿性，也大大提升了對(duì)油污的清洗作用。同時(shí)三聚磷酸鈉對(duì)水的親和能力，對(duì)金屬離子的螯合性能，對(duì)水體的緩沖作用，也是三聚磷酸鈉被用于生產(chǎn)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(duì)Ca2+、Mg2+、Fe3+等離子具有較強(qiáng)的吸附能力，能夠形成絡(luò)合物進(jìn)入到水溶液中，進(jìn)而達(dá)到清潔目的。

三聚磷酸鈉在起到清潔作用的同時(shí)，對(duì)環(huán)境也產(chǎn)生了不小的影響。洗滌劑中的磷是水體富營養(yǎng)化的罪魁禍?zhǔn)住Ａ鬃鳛橐环N營養(yǎng)物質(zhì)，其含量超過0.02mg/L時(shí)會(huì)引起水體富營養(yǎng)化。[5]日常生活中我們對(duì)污水的直接排放，無疑會(huì)對(duì)水體質(zhì)量造成巨大的影響。占據(jù)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(chǔ)蓄總量的0.34%，然而我們卻不得不面對(duì)水體污染問題。在如此嚴(yán)峻的水資源形勢下，從20世紀(jì)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(guī)定，同時(shí)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(huán)境友好，實(shí)現(xiàn)良性發(fā)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(yōu)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(yīng)用于洗滌劑、個(gè)人護(hù)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(duì)河海中的魚有較大的毒性，因此一些國家和地區(qū)明確規(guī)定洗衣粉中不得添加該物質(zhì)。除此之外，烷基酚聚氧乙烯醚對(duì)人體具有非常大的傷害，對(duì)皮膚具有刺激性，損傷黏膜，同時(shí)也具有致痛性、致畸性和致變異性，對(duì)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(duì)部分重金屬離子也具有很強(qiáng)的螯合能力，也因?yàn)槠渲袩o磷而被作為洗滌劑中無磷助劑。但由于氮川三乙酸鈉會(huì)刺激皮膚，還會(huì)使胎兒畸形，同事氮元素也會(huì)造成水體富營養(yǎng)化，進(jìn)而破壞生態(tài)平衡。所以早在二十世紀(jì)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(diǎn)，受到了消費(fèi)者和生產(chǎn)商的一致青睞。在進(jìn)行醇醚類化合物硫酸化時(shí)會(huì)產(chǎn)生有致癌性的1,4一二惡烷，急性中毒時(shí)會(huì)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(chǎn)過程中仍應(yīng)減少其用量，最大程度上降低危害性。

3 洗滌劑與綠色化學(xué)

綠色化學(xué)，就是利用化學(xué)手段，減少生產(chǎn)生活過程中對(duì)人類健康造成的傷害，減小對(duì)環(huán)境造成的污染等影響，讓化學(xué)更好地服務(wù)社會(huì)，服務(wù)大眾。傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴(yán)重，目前全世界每年由于洗滌劑廢水排放產(chǎn)生的有害廢物占到廢物排放總量的絕大部分，給環(huán)境造成危害，并威脅著人類的生存。嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)使得各國必須尋找一條不破壞環(huán)境，不危害人類生存的可持續(xù)發(fā)展的道路。

洗滌劑等表面活性劑類物質(zhì)，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(gè)自然環(huán)境帶來了不可磨滅的傷害。

美國將各工業(yè)行業(yè)分為55個(gè)行業(yè)類別，其中對(duì)于肥皂及洗滌劑行業(yè)，法規(guī)進(jìn)一步依據(jù)產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝又細(xì)分為19個(gè)子行業(yè)分別制定了污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。[8]對(duì)不同的子行業(yè)所屬的產(chǎn)品，美國擁有不同的排放標(biāo)準(zhǔn)，可見其管理之精細(xì)化。同時(shí)，對(duì)各種污染成分根據(jù)污染物不同去向制定的排污標(biāo)準(zhǔn)，充分體現(xiàn)了美國成熟的排污體系，精湛的排污技術(shù)。

歐盟的環(huán)境技術(shù)管理，主要是根據(jù)歐盟綜合污染防治指令的規(guī)定，以采用最佳可用技術(shù)(BAT)作為能夠達(dá)到對(duì)整個(gè)環(huán)境進(jìn)行高水平保護(hù)的重要工具。[8]由此觀之，與美國相似，歐洲同樣是根據(jù)根據(jù)BAT技術(shù)要求和各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)能力，生產(chǎn)技術(shù)的不同，有不同的專屬的規(guī)定。

以《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》為依據(jù)，我國制定了一系列的國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，這些污染物排放標(biāo)準(zhǔn)屬于強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，其法律效力相當(dāng)于技術(shù)法規(guī)。[8]從世界上幾個(gè)大國的角度來看，中國并不像美國和歐盟那樣對(duì)不同的企業(yè)和生產(chǎn)商有不同的規(guī)定，而是以法律條文的形式明確規(guī)定。上升到法律高度，意味著中國從未放棄對(duì)洗滌劑制品的排放的嚴(yán)格控制，以行政和刑事處罰的形式減少洗滌劑對(duì)環(huán)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(guī)定，國內(nèi)外各大洗滌劑生產(chǎn)商也制定了相關(guān)解決方案，從生產(chǎn)流程，廢棄物排放等環(huán)節(jié)中尋找造成污染的主要原因，對(duì)癥下藥，以完成保護(hù)環(huán)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(xué)法。[9]生物法主要原理是聚磷細(xì)菌能夠降解含磷有機(jī)物形成聚磷酸鹽儲(chǔ)存起來，降低排放量；化學(xué)方法中最容易被接受的方法是其內(nèi)部發(fā)生復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)，但也不排除化學(xué)物質(zhì)投入洗滌劑廢液中發(fā)生物理吸附的過程。大多數(shù)人認(rèn)為，磷元素與投入的藥劑水解后相關(guān)產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，使之轉(zhuǎn)化成磷酸鐵等絡(luò)合物，轉(zhuǎn)變成易于分離的物質(zhì)。

對(duì)于生產(chǎn)商來說，尋找洗滌劑替代品也是一種好的方法，或是在生產(chǎn)過程中減少中間產(chǎn)物的排放，提高物質(zhì)利用率。

4 結(jié)語

洗滌劑是人來不可或缺的生活用品，也是產(chǎn)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(zhì)，針對(duì)相關(guān)物質(zhì)靈活制定解決方案并嚴(yán)格落實(shí)，減少或避免表面活性劑類物質(zhì)的影響，是本課題的重要目的。洗滌劑用品已經(jīng)成為大眾日常生活的必備品，產(chǎn)品種類日益增多，并且逐漸朝著綠色環(huán)保，功能化，專業(yè)化系列化的方向發(fā)展。從全球的未來趨勢來看，洗滌劑的發(fā)展，一方面，從生產(chǎn)流程上看，洗滌劑需要更加環(huán)保無污染，并且節(jié)能減排，能源消耗低，生產(chǎn)流程相對(duì)簡單，尤其對(duì)環(huán)境的污染要??；另一方面，從大眾消費(fèi)上看，洗滌劑的用量要少，但同時(shí)效果要好，這就對(duì)技術(shù)的革新要有很大的要求，也要保證價(jià)格實(shí)惠。

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

[2]查青青、于文.我國織物洗滌劑行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展[J]日用化學(xué)品科學(xué)，2010.

[3]吳思瑾.合成洗滌劑的創(chuàng)新發(fā)展分析[J]科技展望，2016.

[4]肖陽.洗滌劑最新發(fā)展動(dòng)態(tài)探討[J]北京工商大學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004.

[5]李澤瓊、謝 嘉.洗滌劑中的磷對(duì)環(huán)境的影響及對(duì)策的探討[J]四川環(huán)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(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2001.

[7]戰(zhàn)佩英.洗滌劑與環(huán)境保護(hù)[J]通化師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2005.

[8]姚晨之張寶蓮.洗滌劑工業(yè)水污染物排放的國內(nèi)外法規(guī)對(duì)比[C]中國日用化學(xué)工業(yè)研究院，2008.

[9]徐寶財(cái)、馬立萌.洗滌劑綠色化學(xué)進(jìn)展[J]日用化學(xué)品科學(xué)，2005.

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