Otro problema medioambiental de los detergentes sintéticos es la adición de fosfatos a estos productos de limpieza. Los fosfatos se añaden al detergente como tripolifosfato o como fosfato de sodio/potasio. Los fosfatos interactúan con otros iones en la solución, como el calcio y el magnesio, para mejorar la capacidad de lavado del detergente, especialmente cuando se lava con agua dura. También se ha demostrado que los fosfatos ayudan a eliminar los gérmenes cuando se utilizan en el lavado. Sin embargo, la mayoría de los procesos de tratamiento de aguas residuales suelen eliminar sólo una pequeña fracción del fosfato presente en el agua, por lo que se liberan grandes cantidades en las vías fluviales.
Cuando se acumulan grandes cantidades de fosfatos en las vías fluviales, se produce una floración de algas y la consiguiente falta de oxígeno en el agua, lo que daña gravemente el ecosistema acuático. Este proceso se denomina «eutrofización». En 1959, los detergentes contenían entre un 7 y un 12% de fosfato en peso, mientras que en 1969 esta cifra aumentó hasta un 15-17% en peso. Se cree que durante su uso máximo en la década de 1970, la mitad de todos los fosfatos liberados por la actividad humana procedían de los detergentes.
Los nuevos conocimientos sobre la eutrofización procedentes de la investigación científica de las décadas de 1940 y 1950, junto con la aparición de floraciones masivas de algas durante las décadas de 1960 y 1970 en vías fluviales como el lago Erie, dieron lugar a una importante preocupación pública sobre la creciente contaminación de lagos y ríos (6,12). La gente creía que los fosfatos de los detergentes eran una de las principales causas. Esto llevó a la demanda de métodos de eliminación de fosfatos de las aguas residuales durante el tratamiento. Los primeros procesos diseñados para eliminar los fosfatos de las aguas residuales municipales (con fines medioambientales) se pusieron en marcha en la década de 1960.
Durante este tiempo, se utilizaron dos procesos principales; los fosfatos se eliminaban de las aguas residuales por precipitación química o mediante mecanismos biológicos. Otras inversiones e investigaciones sobre los métodos de eliminación de fosfatos condujeron al desarrollo del moderno reactor biológico multifásico para la eliminación de los compuestos que contienen fósforo. A pesar de los avances tecnológicos realizados en los procesos de eliminación de fosfatos, la mayoría de ellos se diseñaron para su uso en grandes instalaciones de tratamiento de aguas que cuentan con capacidades avanzadas de control y técnicos expertos en la materia. En 1999, sólo el 7% de las instalaciones municipales de tratamiento de aguas residuales de Estados Unidos disponían de los procesos de tratamiento terciario necesarios para eliminar más del 20% del fosfato de las aguas residuales afluentes. Incluso hoy en día, siguen faltando tecnologías para la eliminación de fosfatos en las instalaciones de tratamiento de aguas más pequeñas que se encuentran en zonas no urbanas.
A principios de la década de 1970 también hubo una importante presión pública sobre el gobierno de Estados Unidos para que prohibiera los fosfatos en los productos de limpieza de los detergentes y se celebraron audiencias en el Congreso sobre el tema. Los fabricantes de detergentes exploraron el uso de otros compuestos como posibles sustitutos de los fosfatos, como el ácido nitrilo-triacético (NTA), el ácido glucónico, el ácido cítrico y los polielectrolitos. Finalmente, se desarrollaron y, en algunos casos, incluso se vendieron formulaciones de detergentes eficaces que utilizaban ácido cítrico y polielectrolitos, pero no eran un sustituto comparable a las formulaciones de detergentes que contenían fosfatos, ni desde el punto de vista económico ni de la capacidad de limpieza. Aunque estas audiencias no dieron lugar a ninguna regulación directa del contenido de fosfatos en los detergentes por parte del gobierno federal, formaron parte de las numerosas audiencias que condujeron a la Ley de Agua Limpia de 1972.
Los principales fabricantes de jabón se resistieron a una prohibición total de los fosfatos, y en 1970 acordaron voluntariamente reducir las concentraciones de fosfatos en los detergentes al 8,7%. Aunque el gobierno federal de EE.UU. no ha legislado para prohibir los fosfatos en los detergentes, entre 1971 y 1990, la mayoría de los estados de EE.UU. los prohibieron de forma independiente o los limitaron estrictamente. En 1994, la Soap and Detergent Association (hoy conocida como American Cleaning Institute (ACI)), una coalición que representa a la mayoría de los principales fabricantes de detergentes, acordó voluntariamente prohibir los fosfatos en los detergentes para ropa de consumo. En particular, esta prohibición no incluía los detergentes para vajillas. Procter and Gamble, un gigante de la industria de los detergentes y miembro de la ACI, no eliminó los fosfatos de todas sus marcas de detergentes para la ropa (Tide, Ariel, Ace y Bounty) hasta 2016.
En 2010, muchos estados y municipios de EE.UU. también promulgaron normativas sobre el uso de fosfatos en los detergentes para platos. En ese momento, The American Cleaning Institute anunció una prohibición voluntaria del uso de fosfatos en todos los detergentes para vajillas. A pesar de esto, los informes de sostenibilidad de Procter & Gamble sólo informan de la eliminación completa de los fosfatos de su detergente para platos de la marca Fairy y Dreft; y estos cambios no se promulgaron hasta 2017.
La Unión Europea tomó un camino diferente al de Estados Unidos. Prohibieron el uso de fosfatos en los detergentes de consumo para ropa y vajilla en 2014 y 2017 respectivamente. Al igual que las regulaciones promulgadas por muchos estados de Estados Unidos, estas leyes no se aplicaron al uso de fosfatos en productos comerciales.
Aunque hay una serie de excepciones a las leyes y prohibiciones que permiten el uso de fosfatos en productos detergentes y no está del todo claro el grado en que los fabricantes de detergentes cumplieron con sus prohibiciones voluntarias, se ha producido una reducción significativa en el uso de fosfatos en productos detergentes. En la actualidad, las fórmulas con zeolitas, policarboxilatos, ácido cítrico y bicarbonato de sodio se encuentran entre los sustitutos más eficaces y populares de los fosfatos en los productos detergentes de limpieza. Esto, junto con la mejora de los procesos de tratamiento del agua, ha contribuido en gran medida a una reducción significativa de la cantidad de fosfato de los detergentes en los cursos de agua. Estos esfuerzos han dado lugar a una reducción general de la concentración de fosfatos en las vías fluviales de EE.UU. y a que algunos de los ecosistemas más afectados por la eutrofización, como el lago Erie, muestren una mejora drástica.
También hay opositores a la eliminación de los fosfatos en los detergentes. Existe la afirmación generalizada de que no se ha desarrollado ningún sustituto eficaz del fosfato, ya que muchas personas afirman que al lavar con detergentes para vajilla sin fosfatos, los platos quedan con una película blanca o con manchas. Quienes se oponen a la prohibición del fosfato en los detergentes para vajilla argumentan que los esfuerzos deberían centrarse en desarrollar un método eficaz de eliminación durante el proceso de tratamiento, y no en prohibir el producto en sí, que es útil y no tiene rival. Además, se argumenta que el fosfato no es la causa principal de la eutrofización de las aguas costeras y, por lo tanto, el fósforo no debería regularse en estas regiones. Este argumento se basa en los informes de que el contenido de nitrógeno de las aguas costeras es limitado (el nitrógeno es necesario para el crecimiento de las algas), por lo que la reducción del uso de fosfato tendría poco efecto en la cantidad de algas que pueden crecer en estas zonas costeras.