Zamiennik mydła
Tradycyjnie mydło było wytwarzane z tłuszczów pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego i było używane przez ludzi do czyszczenia przez kilka tysięcy lat. Mydło nie jest szkodliwe dla zdrowia ludzkiego, ale, podobnie jak każdy naturalny lub nienaturalny środek powierzchniowo czynny, może szkodzić środowisku, tworząc warstwę powierzchniową, która utrudnia dyfuzję tlenu do wody, jeśli zostanie dodane do środowiska wodnego szybciej niż może ulegać biodegradacji.
Wiele współczesnych środków piorących, od środków do prania i zmywania naczyń po płyny do mycia ciała i szampony, technicznie nie jest mydłem, ale syntetycznymi detergentami. Często zawierają również związki, które okazały się szkodliwe dla zdrowia ludzi i dzikich zwierząt, a także dla środowiska. W tym kontekście „substytuty mydła” odnoszą się do produktów czyszczących, które znacznie zmniejszają lub eliminują niektóre lub wszystkie składniki, które mogą powodować szkody dla ludzi lub środowiska. W ciągu ostatnich 100 lat dokonano wielu zmian w recepturach środków czyszczących przeznaczonych do tych celów, ale proces opracowywania skutecznych zastępczych preparatów detergentowych, które są całkowicie nieszkodliwe dla ludzi i środowiska, trwa.
W tym artykule opisano niektóre problemy i obawy związane z produktami czyszczącymi na bazie syntetycznych środków powierzchniowo czynnych od czasu ich spopularyzowania na początku XX wieku, a także sposób rozwiązania tych problemów, zarówno pod względem technologicznym, jak i prawnym. [ potrzebne źródło ]
Syntetyczne środki powierzchniowo czynne
Syntetyczne detergenty pochodzenia ropopochodnego stały się popularne w Stanach Zjednoczonych podczas II wojny światowej ze względu na niedobór tłuszczów pochodzenia zwierzęcego i roślinnego oraz ponieważ działały lepiej podczas czyszczenia twardą wodą (woda o wysokim stężeniu rozpuszczonych minerałów) niż tradycyjne mydło. W latach pięćdziesiątych XX wieku w Stanach Zjednoczonych częściej stosowano syntetyczne detergenty niż tradycyjne mydło. Wiele z pierwszych syntetycznych detergentów wykonano ze związków zawierających rozgałęzione łańcuchy węglowe, które utrzymują się w środowisku znacznie dłużej niż ich liniowe odpowiedniki. W konsekwencji doprowadziło to do gromadzenia się tych pieniących się środków powierzchniowo czynnych w stacjach uzdatniania wody, a także do tworzenia dużych flotylli piany w drogach wodnych. Presja opinii publicznej doprowadziła Stany Zjednoczone i Europę do wprowadzenia zakazu stosowania alkilobenzenosulfonianu (ABS) i innych środków powierzchniowo czynnych o rozgałęzionych łańcuchach w 1965 roku.
Wywołało to duże zainteresowanie opracowaniem syntetycznych detergentów, które ulegają biodegradacji do przyjaznych dla środowiska produktów ubocznych. Takie zainteresowanie doprowadziło do opracowania powszechnie stosowanych obecnie związków o liniowym łańcuchu węglowym, takich jak laurylosiarczan sodu i laurethosiarczan sodu/lauryloeterosiarczan sodu (SLS/SLES). Chociaż te środki powierzchniowo czynne nadal pochodzą z ropy naftowej, zasobu nieodnawialnego, i wykazano, że powodują łagodne lub umiarkowane podrażnienie skóry, ulegają one znacznie szybszej biodegradacji, co doprowadziło do drastycznego zmniejszenia zanieczyszczenia dróg wodnych środkami powierzchniowo czynnymi. Chociaż przyjazność dla środowiska produktów ubocznych biodegradacji najczęściej stosowanych obecnie środków powierzchniowo czynnych jest różna, Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych (EPA) monitoruje i reguluje twierdzenia firm dotyczące przyjazności dla środowiska i potencjalnej toksyczności produktów ubocznych biodegradacji ich produktów czyszczących.
Kontynuowano wysiłki w celu opracowania środków powierzchniowo czynnych, które są łagodniejsze dla ludzi i stanowią mniejsze zagrożenie dla środowiska. Pojawiającym się substytutem syntetycznych środków powierzchniowo czynnych pochodzących z ropy naftowej, takich jak SDS, są poliglikozydy alkilowe (APG). Pochodzą one z substancji pochodzenia roślinnego, takich jak olej palmowy lub pszenica, a kontakt APG ze skórą i oczami jest znacznie bezpieczniejszy niż ich odpowiedniki pochodzące z ropy naftowej. Badania wykazały, że stosowanie APG, nawet w dużych ilościach, nie stanowi wymiernego zagrożenia dla środowiska, podczas gdy inne twierdzą, że potrzebne są dalsze badania, aby potwierdzić rzeczywisty wpływ APG na środowisko. Chociaż stosowanie środków powierzchniowo czynnych APG ma obecnie pewne wady, takie jak stosunkowo wysoki koszt produkcji i niepewność co do potencjalnego wpływu stosowania na dużą skalę na środowisko, dalsze badania nad rozwojem środków powierzchniowo czynnych APG wskazują obiecującą drogę do stworzenia naturalnego pochodzenia , nietoksyczny i przyjazny dla środowiska substytut środków powierzchniowo czynnych pochodzących z ropy naftowej, który jest niedrogi, równie skuteczny i masowo produkowany.
Fosforany w środkach piorących
Innym problemem środowiskowym związanym z syntetycznymi detergentami jest dodawanie fosforanów do tych środków czyszczących. Fosforany dodaje się do detergentu w postaci trójpolifosforanu lub fosforanu sodowo-potasowego. Fosforany wchodzą w interakcję z innymi jonami w roztworze, takimi jak wapń i magnez, poprawiając zdolność piorącą detergentu, zwłaszcza podczas prania w twardej wodzie. Wykazano również, że fosforany stosowane w praniu pomagają zabijać zarazki. Jednak większość procesów oczyszczania ścieków zasadniczo usuwa tylko niewielką część fosforanów z wody, a następnie duże ich ilości są uwalniane do dróg wodnych .
Gdy w drogach wodnych gromadzą się duże ilości fosforanów, powoduje to zakwit glonów, aw konsekwencji brak tlenu w wodzie, co poważnie szkodzi ekosystemowi wodnemu. Proces ten nazywa się „eutrofizacją”. W 1959 roku detergenty zawierały 7-12% wagowych fosforanów, w 1969 roku ilość ta wzrosła do 15-17% wagowych. Uważa się, że podczas szczytowego wykorzystania w latach 70. połowa wszystkich fosforanów uwalnianych w wyniku działalności człowieka pochodziła z detergentów.
Nowo odkryta wiedza na temat eutrofizacji z badań naukowych w latach 1940 i 1950 wraz z występowaniem masowych zakwitów glonów w latach 1960-1970 na drogach wodnych, takich jak jezioro Erie, wywołała poważne zaniepokojenie opinii publicznej rosnącym zanieczyszczeniem jezior i rzek (6,12). Ludzie wierzyli, że główną przyczyną są fosforany z detergentów. Doprowadziło to do zapotrzebowania na metody usuwania fosforanów ze ścieków podczas ich oczyszczania. Pierwsze procesy mające na celu usuwanie fosforanów ze ścieków komunalnych (w celach środowiskowych) wdrożono w latach 60. XX wieku.
W tym czasie stosowano dwa główne procesy; fosforany były usuwane ze ścieków albo przez wytrącanie chemiczne, albo przez mechanizmy biologiczne. Dalsze inwestycje i badania nad metodami usuwania fosforanów doprowadziły do powstania nowoczesnego wielofazowego reaktora biologicznego do usuwania związków zawierających fosfor. Pomimo postępów technologicznych w procesach usuwania fosforanów, większość z nich została zaprojektowana do użytku w dużych zakładach uzdatniania wody, które mają zaawansowane możliwości monitorowania i doświadczonych techników obsługujących na miejscu. Od 1999 r. Tylko 7% miejskich oczyszczalni ścieków w Stanach Zjednoczonych ma trzeciorzędowe procesy oczyszczania potrzebne do usunięcia ponad 20% fosforanów ze ścieków zamożnych. Nawet dzisiaj brakuje technologii usuwania fosforanów w mniejszych stacjach uzdatniania wody znajdujących się na obszarach pozamiejskich.
Na początku lat siedemdziesiątych rząd Stanów Zjednoczonych wywierał również znaczną presję społeczną, aby zakazał stosowania fosforanów w detergentowych produktach czyszczących i odbyły się przesłuchania w Kongresie na ten temat. Producenci detergentów badali zastosowanie innych związków jako potencjalnego substytutu fosforanów, takich jak kwas nitrylowo-trioctowy (NTA), kwas glukonowy, kwas cytrynowy i polielektrolity. Ostatecznie opracowano skuteczne formuły detergentów wykorzystujące kwas cytrynowy i polielektrolity, aw niektórych przypadkach nawet je sprzedano; ale nie były one porównywalnym substytutem preparatów detergentowych zawierających fosforany, ani pod względem ekonomicznym, ani pod względem zdolności czyszczącej. Chociaż te przesłuchania nie doprowadziły do żadnej bezpośredniej regulacji zawartości fosforanów w detergentach przez rząd federalny, były one częścią wielu przesłuchań, które doprowadziły do ustawy o czystej wodzie z 1972 r.
Główni producenci mydła sprzeciwili się całkowitemu zakazowi stosowania fosforanów iw 1970 roku dobrowolnie zgodzili się obniżyć stężenie fosforanów w detergentach do 8,7%. Chociaż rząd federalny Stanów Zjednoczonych nie wydał żadnych przepisów zakazujących fosforanów w środkach piorących, w latach 1971-1990 większość stanów USA niezależnie zakazała ich stosowania lub ściśle je ograniczyła. W 1994 roku Soap and Detergent Association (dziś znany jako American Cleaning Institute (ACI)), koalicja reprezentująca większość głównych producentów detergentów, dobrowolnie zgodziła się zakazać stosowania fosforanów w detergentach do prania dla konsumentów. Warto zauważyć, że zakaz ten nie obejmował detergentów do naczyń. Procter and Gamble, gigant branży detergentów i członek ACI, nie usunął fosforanów ze wszystkich swoich marek detergentów do prania (Tide, Ariel, Ace i Bounty) aż do 2016 roku.
Do 2010 r. wiele stanów i gmin w USA również uchwaliło przepisy dotyczące stosowania fosforanów w środkach do zmywania naczyń. Amerykański Instytut Czyszczenia ogłosił wówczas dobrowolny zakaz stosowania fosforanów we wszystkich środkach do mycia naczyń. Mimo to raporty dotyczące zrównoważonego rozwoju firmy Procter & Gamble informują jedynie o całkowitym usunięciu fosforanów z detergentu do naczyń marki Fairy and Dreft; a zmiany te zostały uchwalone dopiero w 2017 roku.
Unia Europejska poszła inną drogą niż Stany Zjednoczone. W 2014 i 2017 roku zakazali stosowania fosforanów w środkach do prania i zmywania naczyń. Podobnie jak przepisy uchwalone przez wiele stanów USA, przepisy te nie miały zastosowania do stosowania fosforanów w produktach komercyjnych.
Chociaż istnieje szereg wyjątków od praw i zakazów, które zezwalają na stosowanie fosforanów w detergentach i nie jest do końca jasne, w jakim stopniu producenci detergentów przestrzegali swoich dobrowolnych zakazów, nastąpił znaczny spadek stosowania fosforanów w detergentach . Obecnie preparaty zawierające zeolity, polikarboksylany, kwas cytrynowy i wodorowęglan sodu należą do najskuteczniejszych i najbardziej popularnych zamienników fosforanów w detergentowych środkach czyszczących. To, wraz z ulepszonymi procesami uzdatniania wody, znacznie przyczyniło się do znacznego zmniejszenia ilości fosforanów z detergentów w drogach wodnych. Wysiłki te zaowocowały ogólną redukcją stężenia fosforanów w amerykańskich drogach wodnych i niektórych ekosystemach najbardziej dotkniętych eutrofizacją, takich jak jezioro Erie, co wykazało drastyczną poprawę.
Są też przeciwnicy eliminacji fosforanów z detergentów. Powszechne są twierdzenia, że nie opracowano skutecznego zamiennika fosforanów, ponieważ wiele osób twierdzi, że podczas mycia przy użyciu detergentów do naczyń niezawierających fosforanów na naczyniach pozostaje biały film lub plamy. Przeciwnicy zakazu stosowania fosforanów w środkach do mycia naczyń argumentują, że wysiłki powinny koncentrować się na opracowaniu skutecznej metody usuwania fosforanów w procesie uzdatniania, a nie na zakazie samego produktu; który jest zarówno użyteczny, jak i niezrównany przez żaden substytut. Ponadto istnieją argumenty, że fosforany nie są główną przyczyną eutrofizacji wód przybrzeżnych, a zatem fosfor nie powinien być regulowany w tych regionach. Argument ten opiera się na doniesieniach, że zawartość azotu w wodach przybrzeżnych jest ograniczona (azot jest niezbędny do wzrostu glonów), dlatego zmniejszenie zużycia fosforanów miałoby niewielki wpływ na ilość glonów, które mogą rosnąć na tych obszarach przybrzeżnych.
Dodatki enzymatyczne
Ostatnio podjęto wysiłki mające na celu zwiększenie zrównoważenia środowiskowego detergentów do prania i naczyń poprzez dodanie enzymów, które rozkładają brud i tłuszcz. Dodanie enzymów znacznie zmniejsza ilość detergentu potrzebnego do prania, a co za tym idzie zmniejsza ilość środka powierzchniowo czynnego wprowadzanego do cieków wodnych. Enzymy, które zostały zaprojektowane do pracy w niższych temperaturach, mogą również znacznie zmniejszyć ilość energii potrzebnej do prania ubrań. Na przykład w pralce ładowanej od góry zmiana z cyklu „ciepło/ciepło” lub „ciepło/ciepło” na cykl „zimno/zimno” zużywa odpowiednio 15 razy i 11,6 razy mniej energii. Technologia ta została już wdrożona przez firmy takie jak Tide w swoim płynie do prania Cold Water Clean.
Niebezpieczne dodatki
Detergent do automatycznego zmywania naczyń jest trujący w przypadku połknięcia. Formaldehyd, chociaż nie został dodany celowo, został również znaleziony w niektórych detergentowych produktach czyszczących. Według Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC), narażenie na formaldehyd na niskim poziomie podczas wdychania zwiększa ryzyko zachorowania na raka, a EPA klasyfikuje formaldehyd jako prawdopodobny czynnik rakotwórczy B1.
Ostatnio pojawiły się również obawy dotyczące potencjalnych zagrożeń dla środowiska i zdrowia związanych ze środkiem przeciwdrobnoustrojowym o nazwie Triclosan. Triklosan występuje w tak wielu produktach konsumenckich, że uważa się, że 75% wszystkich Amerykanów miało z nim kontakt. Chociaż badania nad zagrożeniami dla zdrowia i środowiska związanymi z triklosanem są dalekie od ukończenia, badania wykazały, że jest on wchłaniany przez skórę i zatrzymywany w organizmie, a także zakłóca procesy biologiczne. Badania właściwości chemicznych triklosanu wykazały, że może on gromadzić się i utrzymywać w środowisku. W 2016 roku FDA zakazała wprowadzania do obrotu Triclosanu, wraz z kilkoma innymi środkami przeciwbakteryjnymi, w antybakteryjnych detergentach, ponieważ „producenci nie wykazali, że składniki są zarówno bezpieczne do długotrwałego codziennego użytku, jak i skuteczniejsze niż zwykłe mydło i woda w zapobieganiu choroby i rozprzestrzeniania się niektórych infekcji”. W Stanach Zjednoczonych Triclosan jest nadal używany w pastach do zębów, płynach do płukania ust, środkach do dezynfekcji rąk i mydłach chirurgicznych. W 2017 roku Unia Europejska zakazała stosowania triklosanu we wszystkich produktach higieny osobistej.
Chociaż wykazano, że substancje zapachowe w pachnących produktach czyszczących uwalniają do powietrza lotne i potencjalnie szkodliwe związki, producenci nie muszą umieszczać ich na liście składników zapachowych. Sztuczne zapachy mogą powodować nadwrażliwość, alergie i wysypki, a niektóre z tych substancji chemicznych są znanymi substancjami rakotwórczymi i zaburzającymi gospodarkę hormonalną.
Świadome wybory
W wielu detergentowych środkach czyszczących nadal istnieje wiele związków potencjalnie szkodliwych dla zdrowia ludzi i środowiska; a to, że produkt jest oznaczony jako „zielony”, nie oznacza, że jest bezpieczny. Jeśli ludzie obawiają się narażenia na szkodliwe związki zawarte w detergentach, najlepiej jest przeprowadzić własne badania, w jaki sposób zdecydować, który produkt jest dla nich najlepszy, korzystając z wiarygodnego źródła, takiego jak program EPA „Bezpieczniejszy wybór”, który zapewnia konsumentom z informacjami dotyczącymi bezpieczeństwa produktów, takich jak naczynia, pranie i detergenty do rąk.
Istnieje wiele małych firm, które oferują mydła rzekomo wytwarzane w tradycyjny sposób (ze wszystkich naturalnych tłuszczów i nie zawierają szkodliwych dodatków, takie jak Rocky Mountain Soap Co. i Dr. Squatch Soap Co.). Istnieją również firmy, które twierdzą, że sprzedają wszystkie naturalne i wolne od dodatków mydła do prania, ale wiele z tych mydeł nadal zawiera dodatek zwany boraksem, który, jak wykazano, powoduje podrażnienie skóry, oczu i płuc, a także uszkodzenie układu rozrodczego i nerek, jeśli połknięte lub wdychane.
Dodatkowo można upewnić się, że ich mydło jest całkowicie naturalne i nie zawiera potencjalnie szkodliwych dodatków, robiąc własne mydło w domu. Istnieje wiele zasobów zawierających instrukcje dotyczące wytwarzania mydła w domu, a jedynymi wymaganymi składnikami są tłuszcz roślinny lub zwierzęcy, woda i ług (wodorotlenek sodu). Warto również zauważyć, że istnieje wiele domowych produktów, które są bardzo skuteczne w czyszczeniu, takich jak gorąca woda, ocet, soda oczyszczona, sok z cytryny, sól, kawa mielona, kwas askorbinowy i ekstrakt z grejpfruta.
Rośliny zastępujące mydło
|
|
|