厌氧系统中的有毒物质对消化过程有不同程度的抑制作用，有毒物质通常包括有毒有机物、重金属离子和•些阴离子等。有毒有机物通常是指带有醛基、双键、氯取代基、苯环等基团的有机物，主要是通过抑制厌氧菌的活动而影响厌氧过程。重金属则主要是通过与生物酶中的氨基、羧基等相结合而使酶失去活性，或者通过金属氢氧化物凝聚作用使酶沉淀，进而影响厌氧生物处理过程。过量硫化物的存在也会对厌氧过程产生强烈的抑制。硫酸盐等还原硫化物的反硫化作用会与产甲烷过程争夺有机物氧化脱下来的氢，并且可溶性硫化物在介质中积累后，会对细菌的细胞功能产生直接抑制，减少产甲烷菌的种群。但是硫化物可以与一些重金属离子反应生成沉淀，从而降低两者对厌氧过程的影响。
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