A、自然沉淀是不溶性大的颗粒沉降的过程，没有新物质生成，属于物理变化，故A错；

B、过滤只是将不溶于液体的固体和液体分离的方法，只是混合物的分离，没有新物质生成，属于物理变化，故B错；

C、活性炭吸附是利用活性炭疏松多孔的结构，把杂质吸附在它的表面，没有新物质生成，属于物理变化，故C错；

D、杀菌消毒是通入氯气，氯气与水反应生成盐酸、次氯酸，次氯酸具有杀菌消毒作用，所以属于化学变化，故D正确．

故选D．