Un altro problema ambientale con i detergenti sintetici è l’aggiunta di fosfati a questi prodotti di pulizia. I fosfati sono aggiunti al detergente come tripolifosfato o come fosfato di sodio/potassio. I fosfati interagiscono con altri ioni in soluzione, come calcio e magnesio, per migliorare la capacità di lavaggio del detergente, specialmente quando si lava con acqua dura. È stato anche dimostrato che i fosfati aiutano a uccidere i germi quando vengono usati nel lavaggio. Tuttavia, la maggior parte dei processi di trattamento delle acque reflue generalmente rimuove solo una piccola frazione del fosfato nell’acqua, e successivamente grandi quantità vengono rilasciate nei corsi d’acqua.
Quando grandi quantità di fosfati si accumulano nei corsi d’acqua, ciò causa una fioritura di alghe e una conseguente mancanza di ossigeno nell’acqua, che danneggia gravemente l’ecosistema acquatico. Questo processo è chiamato “eutrofizzazione”. Nel 1959 i detergenti contenevano il 7-12% di fosfato in peso, nel 1969 questo è aumentato al 15-17% in peso. Si ritiene che durante il suo picco d’uso negli anni ’70, la metà di tutti i fosfati rilasciati dall’attività umana provenissero dai detergenti.
Le nuove conoscenze sull’eutrofizzazione derivanti dalla ricerca scientifica degli anni ’40 e ’50, insieme al verificarsi di massicce fioriture algali negli anni ’60-’70 in corsi d’acqua come il lago Erie, hanno portato a una significativa preoccupazione pubblica sul crescente inquinamento di laghi e fiumi (6,12). La gente credeva che i fosfati dei detergenti fossero la causa principale. Questo ha portato alla richiesta di metodi di rimozione dei fosfati dalle acque reflue durante il trattamento. I primi processi progettati per rimuovere i fosfati dalle acque reflue municipali (per scopi ambientali) furono implementati negli anni ’60.
Durante questo periodo, furono usati due processi principali; i fosfati furono rimossi dalle acque reflue sia per precipitazione chimica che attraverso meccanismi biologici. Ulteriori investimenti e ricerche sui metodi di rimozione dei fosfati hanno portato allo sviluppo del moderno reattore biologico multifase per la rimozione dei composti contenenti fosforo. Nonostante i progressi tecnologici fatti nei processi di rimozione dei fosfati, la maggior parte sono stati progettati per l’uso in grandi impianti di trattamento delle acque che hanno capacità di monitoraggio avanzate e tecnici operativi esperti in loco. A partire dal 1999, solo il 7% degli impianti di trattamento delle acque reflue municipali negli Stati Uniti ha i processi di trattamento terziario necessari per rimuovere più del 20% del fosfato dalle acque reflue affluenti. Ancora oggi, mancano le tecnologie per la rimozione dei fosfati nei piccoli impianti di trattamento delle acque che si trovano nelle aree non urbane.
All’inizio degli anni ’70 c’era anche una significativa pressione pubblica sul governo degli Stati Uniti per vietare i fosfati nei prodotti di pulizia dei detergenti e si sono tenute udienze del Congresso sull’argomento. I produttori di detergenti esplorarono l’uso di altri composti come potenziali sostituti dei fosfati, come l’acido nitrico-tri-acetico (NTA), l’acido gluconico, l’acido citrico e i polielettroliti. Alla fine, sono state sviluppate e in alcuni casi vendute formulazioni di detergenti efficaci che utilizzavano l’acido citrico e i polielettroliti; ma non erano un sostituto paragonabile alle formulazioni di detergenti contenenti fosfati, né dal punto di vista economico né da quello della capacità di pulizia. Sebbene queste audizioni non portarono ad alcuna regolamentazione diretta del contenuto di fosfati nei detergenti da parte del governo federale, fecero parte delle molte audizioni che portarono al Clean Water Act del 1972.
I principali produttori di sapone resistettero ad un divieto totale dei fosfati, e nel 1970 accettarono volontariamente di abbassare la concentrazione di fosfati nei detergenti all’8,7%. Anche se il governo federale degli Stati Uniti non ha fatto alcuna legislazione che vieti i fosfati nei detersivi per il bucato, tra il 1971 e il 1990, la maggior parte degli stati americani li ha vietati autonomamente o strettamente limitati. Nel 1994, la Soap and Detergent Association (oggi nota come American Cleaning Institute (ACI)), una coalizione che rappresenta la maggior parte dei principali produttori di detergenti, ha accettato volontariamente di vietare i fosfati nei detergenti per il bucato dei consumatori. In particolare, questo divieto non includeva i detersivi per piatti. Procter and Gamble, un gigante dell’industria dei detersivi e membro dell’ACI, non ha eliminato i fosfati da tutte le sue marche di detersivi per bucato (Tide, Ariel, Ace e Bounty) fino al 2016.
Entro il 2010, molti stati e comuni americani hanno anche emanato regolamenti sull’uso dei fosfati nei detersivi per piatti. A quel tempo, l’American Cleaning Institute ha annunciato un divieto volontario dell’uso dei fosfati in tutti i detergenti per piatti. Nonostante questo, i rapporti di sostenibilità di Procter & Gamble riportano solo la completa rimozione dei fosfati dai suoi detersivi per piatti di marca Fairy e Dreft; e questi cambiamenti non sono stati attuati fino al 2017.
L’Unione Europea ha preso una strada diversa dagli Stati Uniti. Hanno vietato l’uso dei fosfati nei detersivi per il bucato e per i piatti nel 2014 e nel 2017 rispettivamente. Come i regolamenti emanati da molti stati americani, queste leggi non si applicavano all’uso dei fosfati nei prodotti commerciali.
Anche se ci sono una serie di eccezioni alle leggi e ai divieti che permettono l’uso dei fosfati nei prodotti detergenti e non è del tutto chiaro il grado in cui i produttori di detergenti hanno rispettato i loro divieti volontari, c’è stata una riduzione significativa dell’uso dei fosfati nei prodotti detergenti. Oggi, le formulazioni con zeoliti, policarbossilati, acido citrico e bicarbonato di sodio sono tra i più efficaci e popolari sostituti dei fosfati nei prodotti detergenti. Questo, insieme al miglioramento dei processi di trattamento dell’acqua, ha contribuito notevolmente a una riduzione significativa della quantità di fosfato da detergente nei corsi d’acqua. Questi sforzi hanno portato a una riduzione complessiva della concentrazione di fosfati nei corsi d’acqua statunitensi e alcuni degli ecosistemi più colpiti dall’eutrofizzazione, come il lago Erie, a mostrare un drastico miglioramento.
Ci sono anche oppositori all’eliminazione dei fosfati nei detergenti. Ci sono affermazioni diffuse che non è stato sviluppato un sostituto efficace per il fosfato, poiché molte persone riferiscono che quando si lavano con detersivi per piatti senza fosfati, i piatti rimangono con una pellicola bianca o delle macchie. Gli oppositori al divieto del fosfato nei detersivi per piatti sostengono che gli sforzi dovrebbero essere concentrati sullo sviluppo di un metodo efficace di rimozione durante il processo di trattamento, non sul divieto del prodotto stesso, che è utile e ineguagliabile da qualsiasi sostituto. Inoltre, ci sono argomentazioni che il fosfato non è la causa principale dell’eutrofizzazione delle acque costiere, e quindi il fosforo non dovrebbe essere regolato in queste regioni. Questo argomento si basa sui rapporti che il contenuto di azoto delle acque costiere è limitato (l’azoto è necessario per la crescita delle alghe), quindi la riduzione dell’uso del fosfato avrebbe poco effetto sulla quantità di alghe che possono crescere in queste aree costiere.