虽然目前的消毒技术可以有效控制自来水的微生物污染,但是在分配系统中自来水的停滞会导致微生物污染,这仍是威胁人类健康的全球性问题。为解决供水“最后一公里”的难题,我们亟需发展新型有效的抗菌剂成为常规消毒剂的辅助物。为了实现这一目标,本文通过简单的合成工艺,成功制备了两种阳离子壳聚糖聚合物抗菌剂（QCC和PCC）,并以大肠杆菌（E.coli）以及金黄色葡萄球菌（S.aureus）为病原体模型量化抗菌活性,系统研究不同环境因素对抗菌剂的抗菌效果影响,并通过细菌表面形态和胞内溶出物等变化阐明抗菌机理,对两种抗菌剂在停滞自来水中的抗菌应用做了系统评价。本文主要利用平板菌落计数法研究了QCC和PCC对E.coli和S.aureus的抗菌效果。实验证明,在反应时间为1h时,QCC和PCC对E.coli和S.aureus的最大去除率均能超过92%。其中PCC对S.aureus的去除率能达到99.9%。同时,在pH为6.5-8.5、温度为5-40℃以及有机物浓度为0-3.0 mg/L的环境条件波动范围内,QCC和PCC对水体致病菌的抗菌活性没有显著影响。较为重要的是,两种抗菌剂均具有优异的循环再生性和抗菌耐久性,这对实际应用具有很大的意义。此外,结合接触角等表征和牛血清蛋白吸附实验结果发现,QCC和PCC具有较好的抗生物污染性能。本文还将QCC和PCC应用于停滞自来水,并以污染较为严重的河水为模型,结果表明QCC和PCC能很好地处理实际水体中的微生物,且PCC具有更优异的抗菌效果。最后,本文以热带水果—龙眼为例,考察了两种抗菌剂对其的保鲜效果,进一步考察了两种抗菌剂的抗菌性能。结果表明,两种抗菌剂均能够有效起到保鲜作用,且PCC效果较为明显。出于保障人体健康的目的,自来水对抗菌剂本身的细胞毒性要求较高,需要其具备较低的细胞毒性。对此,本文通过MTT法对比了壳聚糖、QCC和PCC对小鼠成纤维细胞的增殖活力影响,进而考察这三种材料的细胞毒性。结果显示,QCC和PCC两种抗菌剂均能满足毒性1级要求,在最低有效浓度下具有很低的细胞毒性,验证了所制备的功能材料的适用性。本文利用扫描电镜观察细菌的形态变化,采用死活细胞染色法观察处理前后死活细菌的绝对数量,通过ICP检测胞内K+和可溶蛋白的溢出揭示细胞膜通透性的变化,推测QCC和PCC抗菌行为的潜在机理:抗菌剂通过静电作用吸附细菌,然后通过破坏细胞膜,最后导致细菌消亡。综上所述,QCC和PCC对停滞自来水具有高效和长效的抗菌特性,且无细胞毒性,有望成为保障自来水生物安全的抗菌剂。