中国家用洗涤剂生命周期评估

李 浩，Anne Merete Nielsen，张华涛

（1.诺维信（中国）投资有限公司，北京 100085；2.Novozymes A/S，丹麦；3.中国洗涤用品工业协会，北京 100044）

中国家用洗涤剂生命周期评估

李 浩1，Anne Merete Nielsen2，张华涛3

（1.诺维信（中国）投资有限公司，北京 100085；2.Novozymes A/S，丹麦；3.中国洗涤用品工业协会，北京 100044）

洗涤剂浓缩化——推动中国洗涤用品行业可持续发展

对4种在中国市场具有代表性的洗涤剂产品作生命周期评估研究，评估了洗涤剂浓缩化对环境的潜在影响。结果表明，与普通洗涤剂相比，浓缩洗涤剂在全球气候变暖﹑酸雨及土壤酸化﹑水体富营养化﹑能源消耗﹑农业土地使用以及废水水质等环境影响方面都有明显的正面效应。敏感性分析和不确定性分析结果也表明：消费者对浓缩洗涤剂的使用习惯和洗涤剂生产厂商对表面活性剂的选择对浓缩洗涤剂的整体环境影响也有非常重要的影响。

洗涤剂；浓缩化；生命周期评估；可持续发展

1．引言

自从1978年实施改革开放政策以来，中国洗涤用品工业得到了飞速的发展。中国合成洗涤剂产量1980年仅为39.3万吨，2010年已经超过800万吨[1]。与此同时，随着人民生活品质的提高和消费习惯的变化，消费者对洗涤剂产品的要求也在不断提高。在满足家庭日常清洁功能的基础上，更加节能节水的高效﹑多效以及对环境更友好的洗涤剂产品成为消费者关注的焦点[2]。

浓缩洗涤剂在中国的发展可以追溯到上世纪70年代末。1985年，轻工业部日用化学工业科学研究所为湖北沙市日化厂开发的“活力28∶1比4”浓缩洗衣粉开创了我国浓缩洗涤剂生产和销售的先河[3]；上海合成洗涤剂厂开发生产的白猫牌浓缩洗衣粉和成都合成洗涤剂厂的摩丽雅草浓缩洗衣粉也在同年获得了全国轻工业优秀新产品奖[4]。但受很多原因影响，如缺乏宣传和政策支持﹑名义价格过高以及消费者的不认可等，浓缩洗涤剂在中国的发展并不如预期中那么顺利。一个明显的例证是，截止2012年，浓缩洗衣粉仅占中国洗衣粉年产量的3.3%[5]，这一比例远远低于欧美市场上浓缩洗涤剂的市场份额。

浓缩洗涤剂作为新一代的洗涤剂，在欧洲和北美已经得到了很好的发展。关于浓缩洗涤剂相较传统普通洗涤剂所产生的环境改善效果，也已经在很多研究中得到了验证[6,7]。这些研究结果同时也表明：欧洲和北美市场上的浓缩洗涤剂所带来的环境改善效果，主要是由于降低了洗涤温度以及减少洗涤剂中所含表面活性剂所致。但由于中国家庭往往采取冷水洗涤方式，同时中国市场上的浓缩洗涤剂与欧美市场上的浓缩洗涤剂配方也存在很大差异，这也导致了欧美在浓缩洗涤剂方面的经验并不能与中国推广浓缩洗涤剂的情况完全匹配。

为了推动浓缩洗涤剂在中国的发展，中国洗涤用品工业协会在2009年推出了第一代浓缩洗衣粉标志[8]。2012年，全新的浓缩洗涤剂标志推出，在中国洗涤用品市场上领先的11个洗涤剂品牌率先获得浓缩洗涤剂标志认证。同时，中国洗涤用品工业协会还联合洗涤剂生产商与零售商，通过跨行业的合作以提高消费者对浓缩洗涤剂的了解和认可。在此背景下，本研究将会通过对4种在中国市场具有代表性的洗涤剂开展生命周期评估研究，全面评估其对环境的不同影响，为中国洗涤用品行业的洗涤剂浓缩化发展提供量化环境信息，推动中国洗涤用品工业的可持续发展。

2．研究方法

本研究遵循ISO14040和14044生命周期评估原则进行，同时还邀请外部专家进行了鉴定性评审 。研究内容涵盖原材料的获取﹑洗涤剂的生产﹑消费到最终废弃物的处理等所有重要过程（如图1所示）。通过SimaPro软件（版本号：SimaPro 7.3.3）对中国洗涤剂浓缩化所产生的环境影响进行分析和评估。

本研究中所有数据均以一次普通中国家庭洗涤2.5公斤衣物的洗涤活动为单位进行计算。

为了更好地评估浓缩洗涤剂的环境表现，我们在本研究中将分别分析在中国市场上具有代表性的两组（每组普通洗涤剂和浓缩洗涤剂各1种）共4种洗涤剂，从而比较浓缩洗涤剂相较普通洗涤剂所产生的不同环境影响，详见表1。

图1 中国洗涤剂浓缩化生命周期评价研究系统设定。红框和红色箭头表示增加的单元过程，绿框和绿色箭头表示减少的单元过程，黑框为系统中没有发生变化的单元过程。蓝色箭头表示使用浓缩洗涤剂后发生变化的物质流。

表1 洗涤剂配方清单

本研究中的实景数据（包括洗涤剂的配方清单以及生产过程中的能源消耗﹑洗涤剂的包装与运输数据）来自于中国洗涤用品行业企业。本研究中的背景数据（包括原材料的生产数据﹑能源消耗﹑包装材料及运输数据）来自EcoInvent 2010数据库。中国核心生命周期数据库[9]也为本研究提供了非常宝贵的本地数据信息，这一部分的数据用于本研究中的敏感性分析计算。

3．环境影响评估

本研究环境影响标准根据CML 2000环境影响评估方法计算，涉及的环境影响指标有：全球变暖（Global warming）；酸雨及土壤酸化（Acidification）；富营养化（Nutrient enrichment）。资源要素指标有：能源消耗；农业用地。

根据Pant[10]的研究，洗涤剂的水体毒理性影响主要来自于洗涤废水排放。因此，在本研究中采用毒理性筛选分析方法（Toxicity Screening Method），对洗涤废水的水体毒理性影响进行评估。我们采用了在欧洲和北欧洗涤剂产品生态标签中常用的临界稀释值（Critical Dilution Volume，CDV）指标，以衡量洗涤剂对水体的环境影响。

4．结果

研究结果显示：无论是洗衣粉或是洗衣液，浓缩洗涤剂在七类环境指标方面均优于普通洗涤剂，如表2﹑表3所示。

在影响全球气候变暖方面，使用浓缩洗涤剂会明显减少二氧化碳的排放：使用浓缩洗衣粉单次洗涤即可减少31克二氧化碳排放，而使用浓缩洗衣液单次洗涤可减少16克二氧化碳排放。

在造成酸雨和土壤酸化的二氧化硫排放和造成水体富营养化的磷酸分子排放方面，浓缩洗涤剂也有相当程度的改善和提高：使用浓缩洗衣粉单次洗涤即可减少0.12毫克二氧化硫排放和0.03毫克磷酸分子排放；使用浓缩洗衣液单次洗涤可减少0.06毫克二氧化硫排放和0.017毫克磷酸分子排放。

浓缩洗涤剂还可以减少资源要素的消耗。使用浓缩洗衣粉单次洗涤即可减少550千焦能源消耗，使用浓缩洗衣液单次洗涤即可减少270千焦能源消耗。在农业土地使用方面也有同样的表现。

5．结论与建议

上述研究结果说明：与普通洗涤剂相比，浓缩洗涤剂在重要的环境影响方面都有明显的改善和提高。也就是说，洗涤剂浓缩化可以有效降低洗涤产品对环境的影响。考虑到中国庞大的家庭数量和家庭对于衣物洗涤清洁的需求，洗涤剂浓缩化会对我国实现“十二五”期间节能减排﹑低碳发展的目标具有十分积极的意义。洗涤剂浓缩化是既符合中国国情，也符合中国洗涤用品工业可持续发展要求的。

本研究也根据不同的假设条件对分析结果进行了敏感性分析和不确定性分析。尽管研究系统存在变量和不确定因素，但敏感性分析和不确定性分析的结果也证明了该研究结果是可信的。同时，敏感性分析与不确定性分析的结果也强调：消费者对洗涤剂的使用习惯和表面活性剂对洗涤剂产品的整体环境影响有非常重要的影响。

与普通洗涤剂相比，浓缩洗涤剂的用量只为普通洗涤剂的一半即可达到同样的洗涤效果。但如果中国消费者依旧按照普通洗涤剂的用量习惯使用浓缩洗涤剂，那么反而会加大对环境的负担，产生潜在的负面环境影响。因此，推广浓缩洗涤剂还应该加强与消费者的沟通，对消费者进行更为广泛的关于浓缩洗涤剂的宣传和推广。

不同的表面活性剂对环境的影响﹑特别是洗涤废水在水体毒性上的影响也有较大的差异。因此，我们建议：在新的浓缩洗涤剂的研发中应当着重考虑不同表面活性剂对洗涤废水的影响。考虑到我国严峻的水资源现状，选择适合的表面活性剂将会对我国水环境保护有非常重要的影响。不仅如此，我们还建议应该在浓缩洗涤剂产品研发阶段就更多地引进绿色技术方案，如用更加绿色的高效酶制剂替代对环境有较大影响的化学成分，那么洗涤剂浓缩化对环境的益处还会更加明显。未来，中国洗涤用品工业需要更多的绿色创新方案，这需要全行业共同努力，一起推动中国洗涤用品工业迈向更加可持续发展的未来。

表2 洗衣粉特征性环境影响评价结果

表3 洗衣液特征性环境影响评价结果

本研究鉴定性报告专家评审小组成员包括四川大学王洪涛教授（评审小组主席）、中国日用化学工业研究院杜志平教授、上海和黄白猫有限公司张蕾副总经理、北京大学郭新彪教授及丹麦理工大学Stig Olsen教授。在此，对他们的辛勤付出表示衷心感谢！

[1] 王万绪.中国洗涤用品工业的转型与发展[J].日用化学品科学,2011,34(8):1-3.

[2] 中国洗涤用品工业协会.中国洗涤用品行业“十二五”规划纲要[Z],2011.

[3] 杜志平,王万绪,姚晨之.浓缩洗衣粉[J].日用化学品科学,2010,33(4):12-15.

[4] 中国洗涤用品工业协会.中国洗涤用品工业发展史[M].北京:中华书局,2003.

[5] 中国洗涤用品工业协会.中国洗涤用品行业研究报告,2013.

[6] Nielsen AM.When enzymes reduce surfactants -a comparative life cycle assessment of compacted,mid-tier liquid laundry detergents for the NA market.[EB/OL].http://www.novozymes.com.

[7] Dewaele J.Pant R.Schowanek D.Salducci N.Comparative Life Cycle Assessment (LCA) of Ariel“Actif à froid” (2006).a laundry detergent that allows to wash at colder wash temperatures.with previous Ariel laundry detergents (1998.2001).[EB/ OL] http://www.scienceinthebox.com/en_UK/pdf/Ariel%20Actif%20a%20Froid%20LCA%20report%20Nov%202006.pdf

[8] 中国洗涤用品工业协会.推动浓缩洗衣粉市场实施方案,2009.

[9] CLCD.2012:中国核心生命周期数据库0.8版本[EB/OL]http://www.itke.com.cn

[10] Pant.R.et al.Comparison between Three Different LCIA Methods for Aquatic Ecotoxicity and a Product Environmental Risk Assessment - Insights froma Detergent Case Study within OMNIITOX.Int J LCA 9 (5).295-306.

[11] Ecoinvent Database (2010):EcoInvent database v2.2.http://www.ecoinvent.com

[12] ISO 14040 and 14044 - Environmental management - Life cycle assessment -Requirements and guidelines,ISO 14040 and 14044,International Organization for Standardization