水质安全与人类健康息息相关,饮用水生物安全性是水质安全的重要组成部分。茶多酚因其绿色高效的抑菌特性具备发展成为饮用水新型消毒剂的潜力,将茶多酚与紫外线联合消毒表现出较好的消毒效果与持续作用性。研究表明由于细菌对消毒剂的抵抗力存在显著差异,在不同消毒剂或同一消毒剂不同用量作用下,水中部分细菌处于亚致死性状态,是由消毒引起的一种可逆损伤,被称为消毒损伤菌,在适宜条件下仍可修复为正常菌落,甚至恢复其致病能力,对人类饮用水安全造成潜在威胁。因此本文选择EGCG（Epigallocatechin gallate）作为茶多酚抑菌特性的代表作用于指示微生物大肠杆菌,了解紫外线/茶多酚消毒过程中损伤菌的形成特性及基本性质,从基因功能表达方面探究大肠杆菌的损伤机制,了解紫外线-茶多酚联合消毒对损伤菌及微生物的控制作用,明确该联合消毒工况的生物安全性,探究茶多酚的消毒机理,为茶多酚的应用推广提供理论支撑。试验表明紫外线亚致死辐射剂量和EGCG消毒过程中均有损伤大肠杆菌的形成,提高辐射剂量和EGCG投加量及接触时间,对于细菌的灭活作用增强。通过生物透射电镜观察可能的损伤菌形态特征表现为细胞膜较完整但出现皱缩特性,胞膜与胞质之间出现分离现象有较小空洞形成,细胞质有一定程度的固缩。通过拉曼光谱分析表明紫外线与EGCG在消毒过程中对大肠杆菌的损伤位点均包括核酸、蛋白质、糖类等生物活性分子。通过抗氧化指标检测表明两种消毒方式均诱发了大肠杆菌的氧化应激反应,导致体内的过氧化氢代谢和谷胱甘肽代谢水平增加,细胞膜上脂质过氧化产物增多,即消毒过程中造成了大肠杆菌的氧化损伤。通过对损伤大肠杆菌进行转录组测序发现经紫外线/EGCG消毒作用后,大肠杆菌的基因调控与表达水平发生变化。紫外线消毒损伤菌在基因表达方面的变化表现在增加嘌呤碱基、胞外多糖等多个代谢过程与分解代谢过程,增加碳水化合物、有机物等的运输与跨膜转运,增加转运蛋白与跨膜转运蛋白活性;同时差异基因表达还体现在降低嘌呤、嘧啶、腺苷、鸟苷脱氧核糖核苷酸的结合,降低dATP、dGTP的结合,降低肽聚糖结合和生物膜形成等。EGCG消毒损伤菌在基因表达方面的变化体现在增加有机物、羧酸、含氧酸等多个代谢过程与分解代谢过程,增加细胞对氧化应激、压力、刺激等的反应过程,增加氧化还原酶活性与氧化还原过程,即大肠杆菌通过调节代谢、氧化还原等活动以应对消毒剂存在的不利生存环境;同时差异基因变化还体现在降低ATP酶、GTP酶等酶活性,降低细胞膜、核糖体、细菌型鞭毛等基因表达,降低大分子及ncRNA的代谢过程与RNA、ncRNA的加工过程等,即细菌的转录、翻译、蛋白质合成等基因表达受到抑制。说明细菌损伤形成是一个复杂的生理生化过程,且紫外线与EGCG对大肠杆菌的消毒作用机制有所区别。通过对紫外线-茶多酚联合消毒过程中微生物的控制效果研究表明,一是EGCG作用于紫外线消毒损伤菌悬液后表现出对细菌的二次杀灭作用,因此细菌数量显著降低并保持较好的持续抑菌性。损伤大肠杆菌在EGCG环境中会激发更强烈的氧化应激反应,当菌体难以调节过量活性氧影响后,就会抑制细菌细胞的生长,甚至出现细胞凋亡。通过官能团检测表明EGCG在消毒过程中儿茶素结构中的酚羟基、苯环结构与蛋白质通过氢键和疏水键结合,发挥抑菌作用。二是紫外线-EGCG10 mg/L为此种联合消毒方式的较优工况,表现出较好的持续抑菌作用;紫外线-EGCG联合消毒后与原水相比水中微生物优势菌属改变且微生物多样性下降。KEGG功能预测表明紫外线-EGCG对于微生物的氨基酸代谢、碳水化合物代谢、外来物质的降解与代谢、膜转运功能、遗传信息的翻译复制能力等基因功能表达丰度显著降低,从而表现出较好的微生物控制效果,达到消毒目的。