美國空軍研究實驗室水研究專案經理 Jon J. Calomiris 和氯化學委員會消毒與政府關係主管 Keith A. Christman 合作撰寫了此答案。
當您用一杯自來水解渴、享受晨浴或在游泳池游泳時，您很可能在某個時候會意識到用於消毒市政用水的氯。雖然其獨特的氣味可能對某些人來說不愉快，但它表明您的供水正在得到充分處理，以防止有害或致命的微生物。
氯能有效殺死多種微生物水傳播病原體，包括那些可能引起傷寒、痢疾、霍亂和軍團病等的病原體。氯被廣泛認為幾乎消除了美國和其他發達國家的水傳播疾病爆發。《生活》雜誌最近將飲用水過濾和氯的使用稱為“可能是千年來最重要的公共衛生進步”。
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圖片來源：氯化學委員會 傷寒 已透過水的氯化消毒幾乎完全消除。 |
衛生官員於 1908 年開始使用氯處理飲用水。此前，傷寒每年在美國造成約 25/100,000 人死亡，死亡率接近目前與交通事故相關的死亡率。今天，傷寒已幾乎完全消除。
目前，美國 98% 以上的飲用水消毒公用事業公司都在使用氯。事實證明，它是阻止病原體到達您的水龍頭並使您生病的強大屏障。氯和氯基化合物是唯一可以在水處理過程中有效殺死微生物，並在水從處理廠流向消費者水龍頭的過程中保持水質的消毒劑。
儘管氯的價值已為人所知近一個世紀，但該化合物殺死或滅活微生物的機制尚不清楚。從 1940 年代到 1970 年代進行的大量氯消毒研究主要集中在細菌上。儘管有限，這項工作產生了一些推測。研究人員推測，以次氯酸鹽和次氯酸形式存在於水中的氯與細菌細胞中的生物分子發生反應，從而破壞生物體。
進一步的研究導致了所謂的氯滅活“多重打擊”理論。該理論斷言，細菌死亡可能是由於氯攻擊多種細菌分子或靶標而造成的，包括酶、核酸和膜脂。
早期的研究工作側重於氯如何攻擊酶。該消毒劑能夠滅活各種酶的提取物，因為它與含硫和芳香族氨基酸高度反應。但它對細胞質酶沒有影響，這表明它可能無法到達細菌內部的生物分子。因此，研究人員將注意力轉移到細菌細胞表面的分子上。
一個新的假設宣稱，氯的作用方式可能是攻擊細菌細胞壁。這一觀點的支持者認為，暴露於氯可能透過物理、化學和生化方式改變細胞壁，從而破壞細胞壁，並終止細胞的重要功能，殺死微生物。
氯化過程中的一個可能事件序列將是