通过平板划线的方法，从电镀废水污染较为严重的水域分离得到了一株重金属耐受性较高的椭圆小球藻（Chlorella ellipsoidea Gren．），以此为基础研究了Cd²⁺胁迫对藻细胞生理反应以及超微结构的影响，并探讨了不同浓度Cd²⁺条件下固定化小球藻对污水中氨氮（NH₄⁺-N）、正磷酸盐(PO₄^3--P)以及Cd²⁺的净化效率。研究结果显示Cd²⁺胁迫导致了椭圆小球藻光合速率、叶绿素含量、膜透性以及硝酸还原酶活性等指标的下降，同时其脯氨酸含量有所增加：同时Cd²⁺引起O₂的积累，进而影响藻细胞的膜系统，使其多不饱和脂肪酸（PUFA）含量下降，膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量则有相应的增高。藻细胞内的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）等抗氧化酶系统在抵御Cd²⁺胁迫过程中具有重要作用，SOD和POD活性发生应激性升高，清除藻细胞内过多的活性氧（ROS）；而过氧化氢酶（CAT）对Cd²⁺较为敏感，活性受到抑制，抗氧化作用不是很明显。电镜观察显示：在Cd²⁺胁迫下，椭圆小球藻叶绿体中蛋白核消失、类囊体片层膨胀、细胞出现多核休，但是其淀粉粒和液泡内容物含量出现增多，可能与其抗逆有关。污水净化实验结果表明：椭圆小球藻对污水中的NH₄⁺-N、PO₄^3--P以及Cd²⁺具有很好的净化效果。褐藻酸钙凝胶作为固定包埋载体对藻体没有生物毒性，与未包埋固定的椭圆小球藻（游离藻）相比，固定化后的藻细胞对污水净化效率明显提高。随着Cd²⁺浓度的增加，小球藻的净化效率逐渐下降，但是固定化藻受影响程度大大低于游离藻。将固定化藻技术应用于污水处理具有广阔的前景。