厭氧系統中的有毒物質對消化過程有不同程度的抑制作用，有毒物質通常包括有毒有機物、重金屬離子和•些陰離子等。有毒有機物通常是指帶有醛基、雙鍵、氯取代基、苯環等基團的有機物，主要是通過抑制厭氧菌的活動而影響厭氧過程。重金屬則主要是通過與生物酶中的氨基、羧基等相結合而使酶失去活性，或者通過金屬氫氧化物凝聚作用使酶沉澱，進而影響厭氧生物處理過程。過量硫化物的存在也會對厭氧過程產生強烈的抑制。硫酸鹽等還原硫化物的反硫化作用會與產甲烷過程爭奪有機物氧化脫下來的氫，並且可溶性硫化物在介質中積累後，會對細菌的細胞功能產生直接抑制，減少產甲烷菌的種群。但是硫化物可以與一些重金屬離子反應生成沉澱，從而降低兩者對厭氧過程的影響。
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