污泥与餐厨垃圾的厌氧共消化是实现有机固废资源化的重要途径，而药物活性化合物的大量检出对该系统的稳定运行构成潜在威胁。本研究针对药物活性化合物磷酸氯喹（Chloroquine Phosphate, CQ）的环境残留风险，系统探究了其浓度梯度（0~25 mg/L）对厌氧消化性能的影响与微生物响应机制。结果表明，CQ对产甲烷作用呈现双向浓度效应：低浓度（≤5 mg/L）促进甲烷产量（最高提升5.2%）及有机物去除；而高浓度（≥15 mg/L）显著抑制产甲烷性能（降幅达25%～34%）和底物利用。胁迫解除后，系统各项功能可完全恢复，表明微生物群落具备良好抗性与代谢韧性。机制分析发现，CQ胁迫引起挥发性脂肪酸谱图改变、胞外聚合物（EPS）分泌呈先增后减趋势（5 mg/L时紧密黏附EPS（TB-EPS）峰值达39.76 mg/g VS，25 mg/L时降至12.69 mg/g VS），并激发抗氧化酶活性以缓解氧化应激（超氧化物歧化酶（SOD）活性在10 mg/L时达峰值20.21 U/mL）。面对上述多源特征参数间复杂的非线性交互关系，引入机器学习夏普利加性解释（SHAP）算法对关键驱动因子进行可解释性解析。SHAP算法在17项输入参数中精准识别出溶解性化学需氧量（SCOD）为首要关键因子，揭示了CQ胁迫通过抑制有机底物利用（导致SCOD积累）而非CQ直接毒性来抑制产甲烷效能的间接抑制机制。综上，该研究阐明了CQ影响污泥与餐厨垃圾厌氧共消化过程的剂量依赖性及其潜在酶调控机制，为可解释性机器学习应用于药物残留风险评估提供了示范。