微藻被认为是色素、蛋白质、糖类等生物活性物质的重要来源,但较高的生产成本严重制约了其发展,解决这一难题的前提和关键因素是提高微藻的生物质产量。为了得到1株高生物量的优势藻株,本研究在黄河兰州段金牛街码头区域和中山桥区域采集水样,进行藻种的分离和纯化,得到1株生物量较高的优势藻种。在此基础上,对该藻种的培养条件进行优化,系统研究了光照、pH和温度及碳（C）源、氮（N）源、磷（P）源3大类营养元素对其生长及光合色素、可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响。主要研究结果如下:（1）从所采集的水样中共分离得到4株藻,经鉴定分别为小球藻属（Chlorella）、链带藻属（Desmodesmus）、近头状尖胞藻属（Raphidocelis）和空星藻属（Coelastrum）,命名为HH13、HH2C、HHTXZ和HH4。生物量测定表明,4株藻生长速度和生物量水平表现为HH13＞HH2C＞HHTXZ＞HH4。因此,选取小球藻属HH13作为目标藻种进行后续研究。（2）对小球藻属HH13生长适宜的光照、pH和温度进行了研究,发现小球藻属HH13生长和生物活性物质积累的最适光照强度为6000 Lux。在pH 6～10的范围内,小球藻属HH13均能正常生长;pH值为7时,小球藻属HH13生长效果最佳,生物量可达0.297 g/L。在25℃～30℃范围内,培养9 d后,28℃处理组的生物量浓度最高,可达0.289 g/L。说明适宜小球藻属HH13的生长的最佳温度为28℃、光照强度为6000 Lux,pH值为7,同时藻细胞内的光合色素、可溶性蛋白和可溶性糖的含量也均有最大值。（3）通过探究C源、N源和P源对小球藻属HH13生长的影响,发现小球藻属HH13在不同种类的C源、N源和P源下,生长的最佳浓度均不相同。在最佳浓度下,葡萄糖、尿素和磷酸二氢钾分别为最佳C源、N源和P源,藻细胞内可溶性糖和可溶性蛋白的含量也较其他处理组表现出一定的优势。采用Box-Benhnken Design对各因素间的相互影响进行了探究,进一步优化并获得了小球藻属HH13的最佳培养条件:葡萄糖10 g/L,尿素1.5 g/L,磷酸二氢钾24 mg/L。在此条件下,小球藻属HH13生物量可达1.370 g/L,是优化之前的5.19倍,可溶性糖含量是1.471%,是优化前的5.29倍,可溶性蛋白含量是11.679 mg/g,是优化前的4.92倍。综上所述,小球藻属HH13具有较高的生物量和活性物质,在最佳的光照、pH和温度条件下,优化C源、N源和P源后,可显著提高小球藻属HH13的生物量浓度和藻细胞内光合色素、可溶性蛋白和可溶性糖的积累。