在用一杯自来水解渴、享受早晨淋浴或在游泳池中游泳时，您很可能同时意识到用于消*市*用水的氯气。虽然它独特的香气可能令人不快的一些人，它表明，你的供水正在充分处理，以避免有害或致命的微生物。
氯能有效杀死多种微生物水传播病原体，包括可引起伤寒、腹泻、霍乱和*团病的病原体。氯被广泛认为几乎消除了美国和其他发达国家的水传播疾病的爆发。《生活》杂志最近指出，饮用水的过滤和氯的使用”可能是千年来最重要的公共卫生进步”。
卫生官员从年开始用氯处理饮用水。此前，伤寒每年在美国10万人中已造成约25人死亡，死亡率接近现在与车祸相关的死亡率。今天，伤寒已基本消除。
氯目前受雇于美国所有对饮用水进行消*的自来水公司。事实证明，这是限制病原体到达水龙头并使您生病的有力屏障。氯和氯基化合物是唯一能够在水处理过程中有效杀死微生物的消*剂，在从处理厂流到消费者的水龙头时保持水质。
虽然氯的价值已经知道了近一个世纪，但这种化合物杀死或灭活微生物的机制尚不清楚。从20世纪40年代到70年代，大部分氯消*研究都集中在细菌上。这项工作虽然有限，但引起了一些猜测。研究人员推测，水中存在的氯作为次氯酸盐和次氯酸，与细菌细胞中的生物分子发生反应，破坏生物体。
进一步的工作导致了所谓的氯灭活的”多重打击”理论。它声称，细菌死亡可能是由氯攻击各种细菌分子或目标，包括酶，核酸和膜脂造成的。
早期的研究重点是氯如何攻击酶。消*剂能够灭活各种酶的提取物，因为它对含硫和芳香氨基酸反应非常强烈。但它对细胞质酶没有影响，表明它可能无法到达细菌内的生物分子。因此，研究人员将注意力重新转向细菌细胞表面的分子。
一个新的假说宣称，也许氯的作用是攻击细菌细胞壁。这一观点的支持者认为，氯暴露可能会破坏细胞壁——通过物理、化学和生化改变细胞壁——从而终止细胞的重要功能，杀死微生物。
氯化过程中可能发生的事件序列是：
氯的反应破坏细胞壁屏障与细胞表面的目标部位
从细胞中释放重要的细胞成分
终止膜相关功能
终止细胞内的细胞功能。在这些事件的过程中，微生物死亡，这意味着它不再能够生长或引起疾病。
虽然氯对细胞壁的破坏似乎是导致细菌消亡的根本事件，但氯破坏细胞壁的机制尚未确定。然而，最近，科学家研究了氯如何影响”克阴性”细菌的细胞壁，包括引起伤寒、腹泻、霍乱和*团病的生物体
根据定义，克阴性细菌拥有由外膜和细胞质膜组成的细胞壁。外膜是与生物体环境直接接触的最外层区域，具有保护屏障的作用。调查表明，对于每个细菌物种，氯化显著提高了外膜的渗透性，使细菌容易受到破坏。
氯如何灭活其他类型的细菌尚未确定。科学家对孢子形成细菌或克阳性细菌了解不多，这些细菌没有外膜。虽然这些细菌类型一般来说比克阴性细菌更耐氯，但大多数水传播物种通常不会对健康构成威胁。
某些水传播病*，如肠道病*和甲型肝炎，可能比某些细菌物种更耐受氯消*。但是氯灭活病*的方法还不为人所知。
近年来，寄生原生动物隐孢子虫和贾迪亚兰布利亚已成为强大的水传播病原体。这些原生动物对氯消*具有显著的抗药性，因此对负责向公众提供安全饮用水的水务行业和卫生官员提出了巨大挑战。目前，过滤是从饮用水中去除这些原生动物的最有效过程。然而，为了充分保护公众，必须制定有效的消*方法。
如果氯杀死这么多种类的微生物，为什么不伤害人类呢？幸运的是，当我们摄入氯化饮用水时，我们胃里的食物和肠道中通常存在的物质会迅速中和氯。因此，胃肠道细胞膜上的氯浓度可能太低，不会造成伤害。
这个例子可能只是另一种”剂量制造*药”的情况。与药物一样，少量氯，如饮用水或游泳池中使用的氯含量，会杀死相对简单但可能致命的微生物。在高浓度下，氯会损害我们体内的细胞。
水务公司仔细调节氯含量，以便有效杀死致病微生物，但不会伤害人。环境保护局（EPA）在水务公司、环保人士和氯制造商的帮助下，最近提出了一项条例，将降低饮用水中的氯浓度，以确保消*剂不会接近不安全水平。
伊利诺伊州-印第安纳海洋补助金学院的莱斯利·多沃斯提供了一些其他细节。
水已经处理了许多个世纪。首先，它被煮沸和过滤，以提高味道和外观。氯是90种天然元素之一，本世纪初在欧洲和北美首次用作消*剂。自那时以来，最严重的疾病的广泛流行在美国已变得极其罕见。
在美国，国会于年颁布了《安全饮用水法》。该法于年修订，以扩大环保局在保护公众健康免受饮用水污染方面的作用。修正案要求该机构控制饮用水中可能存在的特定致病生物和指标，并要求公共供水者对水进行消*。年颁布的修正案明确规定，任何联邦机构都因过去违反该法而受到处罚。
氯可以与原水中的天然有机化合物结合，产生一些不良的农副产品：然而，它本身通常不会对公众健康造成问题。立法对农副产品进行监管。氯化水的一个担忧是它倾向于形成三卤甲烷（THM），这是消*过程中致癌的副产品。年，美国环保局通过了《THM条例》，限制了饮用水供应的允许水平。年，美国环保局制定了联邦强制执行的标准，目前涵盖饮用水中可能存在的83种污染物，包括THM。
为了解决环保局的规定，在这种情况下，TMS具体来说，水处理厂改变了操作，以尽量减少THM生产，而不损害公众健康。使用的一些方法包括减少氯的含量：在消*过程中改变时间，以便在消*过程中迟早会加入氯气：改变使用的氯的类型;并去除与氯发生反应的有机材料，以产生THM。
虽然氯并不是供水行业唯一可用的消*剂，但它是北美使用最广泛的消*剂。另一种消*形式是分区。氯化和奥佐因氧化而杀死生物体。紫外线治疗是另一种方法，它利用紫外线辐射杀死微生物。
氯要对微生物有效，就必须有足够的数量存在，而且必须有足够的时间作出反应。此反应时间称为联系时间。对于大多数水系统，最佳接触时间通常为30分钟。为了确保继续保护有害生物，经过处理后必须保持一定量的氯含量。剩余的氯称为残氯。你有时在自来水里闻到的只是少量的气味。
我们大多数人从未想过生病，甚至死于饮用水。但据世界卫生组织统计，在世界许多发展中国家，与脏水有关的疾病每年导致多万人死亡。如果没有适当的消*程序，美国的疫情将显著增加。
随着研究人员和官员对水消*的了解越来越多，在处理厂中氯的使用已经减少。通过提供微生物保护和减少通过治疗过程产生的农副产品，这种减少得到了平衡。