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为降低城市饮水健康风险,保障管网水中的消毒效果和水质的安全,研究开发新型消毒剂很有必要。在对比传统氯消毒剂后,茶多酚消毒拥有许多氯消毒所没有的优势,其绿色健康、不产生消毒副产物的特点对提升消毒安全性显得尤为重要。传统加氯消毒会发生化学反应,其反应从水厂加氯开始直到管网水输送至用户的途中持续进行。同样地,若投加茶多酚消毒,其在管网中也会持续反应,也肯定存在衰减,而茶多酚的衰减规律及其对消毒效果的影响需开展进一步研究;并且茶多酚对水质生物稳定性的影响尚不清晰,因此论文也对茶多酚和水质生物稳定性的关系做了深入研究;关于茶多酚在食品医药等应用中抑菌机理的文献较多,但关于茶多酚在水中消毒机理的研究尚处于起步阶段,因此有必要结合茶多酚本身特性,根据水质条件变化,研究茶多酚在水中对细菌的作用机理,为茶多酚的应用提供理论依据。以茶多酚的氧化聚合反应为基础,选用茶多酚中主要活性物质EGCG作为研究目标,通过静态试验和正交分析,研究了EGCG初始浓度、pH、光照对EGCG衰减的影响,得到了各影响因素下的衰减系数方程。试验结果表明,EGCG在初始浓度为100mg/L、pH为10、有光照的条件下,其氧化聚合反应的速率最大,衰减系数最大,表明其衰减速率最大。同时在100mg/L~400mg/L范围内,EGCG初始浓度越大,衰减速率越慢;pH在4~10的范围内,pH越高衰减速率越大;而且,有光照时EGCG的衰减速率大于避光时。根据各因素的衰减系数关系式,综合分析并建立了衰减系数预测模型。选用生物可降解溶解性有机碳(BDOC)作为评价水质生物稳定性的指标,对水中细菌总数、TOC、BDOC、EGCG浓度等参数进行分析表明,投加EGCG会影响到水中BDOC的含量变化。EGCG衰减速率和BDOC生成速率之间有一定的相关性,有可能是茶多酚与细菌中的菌体蛋白发生共价或非共价反应,生成的有机物不具有消毒活性导致了生物可降解溶解性有机碳的增加;或者是茶多酚作用后菌体破裂,细菌的内容物溶出导致BDOC的增加;还可能是原水中的BDOC过高导致对后续投加茶多酚造成影响,建议可以通过控制茶多酚的衰减速率提高水质生物稳定性。在茶多酚对大肠杆菌的作用机理研究时采用了正交试验的方法,选取了可以影响茶多酚氧化聚合反应的三个因素,结合水中可能工况设定三水平,正交试验结果表明,在EGCG/EGC浓度范围20mg/L~60mg/L、pH范围6.8~8.0、温度范围5℃~25℃之间,投加消毒剂浓度越高、pH越大、温度越高对大肠杆菌抑制作用越强,且EGCG的抑制作用强于EGC。在投加EGCG/EGC60mg/L、缓冲液pH8.0、反应温度25℃的条件下,对大肠杆菌细胞膜的作用最强。试验同时表明,茶多酚能使大肠杆菌的细胞膜发生去极化、膜内离子外流;使内膜与外膜的渗透性变大、水溶物外渗;能抑制大肠杆菌的呼吸作用、抑制其生理代谢活性。