Bactérias Escherichia coli em forma de bastonete proliferam no trato intestinal de vertebrados (cabras, bovinos, frangos, humanos). Cepas nativas fazem parte da flora intestinal normal e não são patogênicas em seu habitat natural; ao migrarem para outra espécie ou outra parte do corpo, algumas tornam-se patogênicas. A cloração destrói E. coli na água e continua sendo o principal método para garantir a qualidade da água municipal.
Íons cloro causam lise (morte celular) de microrganismos em solução aquosa. Esse elemento altamente reativo foi usado pela primeira vez como desinfetante no abastecimento municipal de Jersey City, Nova Jersey. Embora tenha interrompido uma epidemia de cólera, também destrói E. coli. O cloro desmantela membranas celulares via oxidação, rasgando células delicadas. Em doses maiores, danifica organismos multicelulares; quantidades minúsculas bastam para deter a proliferação de E. coli.
O cloro em solução aquosa disrompe colônias bacterianas tão severamente que poucos microrganismos restam para formar biofilme protetor. O biofilme viscoso que colônias de E. coli produzem atua como ambiente autossuficiente onde os micróbios se movem e proliferam livremente. Sem biofilme, bactérias individuais enfrentam ambiente mais hostil. O mesmo cloro que impede a proliferação de E. coli também disrompe outros biofilmes bacterianos que poderiam dar à água sabor ou textura desagradáveis.
O cloro reativo é desinfetante eficaz devido à sua natureza reativa. Pesquisadores buscaram outras formas de usar o elemento para manter a pureza da água, já que consumidores podem achar o gosto da água clorada desagradável. Gás dióxido de cloro borbulhado na água tem o mesmo efeito antimicrobiano do cloro líquido, segundo estudo de 1997 na Universidade de Arquitetura e Engenharia de Harbin (China). A ação oxidante do cloro permanece a mesma na forma líquida ou gasosa; ambas matam efetivamente cepas de E. coli na água.
Cloro como líquido ou gás detém a proliferação de E. coli em abastecimento municipal; adicionar quantidades minúsculas faz o mesmo em itens sujos, superfícies contaminadas e água parada. Água sanitária doméstica contém cloro. Pequenas quantidades oxidam E. coli e outras bactérias potencialmente patogênicas em roupas e água de lavagem de bancadas. Água sanitária forte também oxida pigmentos — use apenas conforme instruções do fabricante; destrói corantes, além de bactérias.