水是生命之源，是地球上所有生物生存的根本。近年来，随着中国工业和农业的迅速发展，中国水资源污染严重。一方面，氨氮是水中最常见的一种污染物质，也是水产养殖过程中最易富集的污染物，氨氮的积累不仅能引起水体富营养化，而且在养殖水体中还会对养殖的经济动物造成毒害作用。另一方面，作为一种最常见的氮源，氨氮可以被各种植物以及微生物同化利用。小球藻是水体中广泛分布的真核微藻，它对各类的胁迫均有一定的耐受性，且可以利用氨氮作为营养物质进行生长和代谢。这使得利用小球藻去除氨氮成为可能。在本研究中，通过对10株小球藻的比较，筛选出了生长快、对氨氮耐受性强的小球藻，并验证了其应用于高浓度氨氮去除的可行性;另外，通过对小球藻在高浓度氨氮胁迫下的光合特性分析，深入探究藻类对氨氮的耐受机制。
　　详细的研究内容及结果如下:
　　1.通过对10株小球藻生长及pH值比较，揭示了氨氮对小球藻生长抑制的过程。即氨氮对小球藻的生长有直接和间接的影响，其中NH3是氨氮的主要毒性物质。当氨氮浓度过高或pH值很大时，NH3浓度大，可直接快速地对小球藻类生长造成抑制;当氨氮浓度低或pH值小时，NH3浓度小，小球藻的生长在起始阶段并不受影响，但随着NH4+逐渐被同化，使得周围环境酸化，最终能间接抑制藻类的生长。
　　2.通过对10株小球藻对氨氮的EC50值比较，证明了不同的藻类对氨氮的耐受性存在差异。进一步通过对GS和GOGAT酶活性的分析，证明了藻类对氨氮的同化能力决定了藻类对氨氮耐受性。并且筛选出了一株对氨氮具有很高耐受性的小球藻——FACHB-1563。通过对FACHB-1563的扩大培养，得到了14.86mgL-1d-1的平均氨氮去除效率。这证明了FACHB-1563应用于水产养殖污水中氨氮去除的可行性。
　　3.通过对小球藻在高浓度氨氮培养下的光合活性分析，揭示出氨氮主要损伤藻类的PSⅡ。并且证明了氨氮能多位点损伤PSⅡ，首先损伤的是PSⅡ的OEC，然后才是抑制QA-到QB的电子传递。
　　基于以上研究成果，提出了藻类的氨氮同化与PSⅡ损伤过程之间存在的竞争关系模型。进入叶绿素的氨氮即可以充当氮源又可以作为毒性物质。因此，氨氮即能够在GS和GOGAT的作用下被同化为无毒性的氨基酸，又能够依次对PSⅡ中的OEC和QA-到QB的电子传递造成损伤或抑制，且在GS和GOGAT的作用下对氨氮的同化能够缓解氨氮对PSⅡ的损伤。具有高活性GS-GOGAT的藻，能够及时清除和转运有毒性的氨氮，从而避免其对PSⅡ的快速损伤，因此，对氨氮显示出高的耐受性。