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微藻能够利用二氧化碳和环境中营养物质进行光合作用,合成蛋白质、多糖、脂类以及色素等生物活性物质,在生物能源、医药、饲料、航空和航天等方面具有非常多的应用和发展前景。因此,本文针对微藻培养中存在的生产成本高、产率低的问题,主要从营养条件和培养方式两个方面入手,通过分批培养研究了不同营养条件（氮源选择、氮磷浓度）和培养方式（自养、异养、兼养）对普通小球藻、斜生栅藻、蛋白核小球藻生长和产物积累的影响,分析培养中pH变化、氮源和磷消耗、微藻生长等之间的内在联系。在这项研究中,首先将普通小球藻（Chlorella vulgaris）和斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）进行自养培养,采用4%CO2作为无机碳源,选用NaNO3、NaNO2、NH4Cl和尿素作为培养基中氮源,研究2株微藻在不同氮源培养基中的生长和产油情况。研究发现尿素可以显著促进普通小球藻与斜生栅藻的生长,增加2种微藻生物量,且C.vulgaris对氯化铵的耐受能力较差。此外,微藻还能调节水质,吸收水体中氮磷元素,降低水环境中的氮磷元素含量,在缺氮条件下微藻获得最大脂质含量。之后考察了不同氮磷浓度对蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）的影响。研究以4%CO2为无机碳源进行自养的C.pyrenoidosa在六种培养基中的生长和产油情况。这六种培养基分别是:氮充足和磷充足（N&P）;氮充足和磷限制（N&P-lim）;氮充足和磷缺乏（N&P-）;氮缺乏和磷充足（N-&P）;氮缺乏和磷限制（N-&P-lim）;氮缺乏和磷缺乏（N-&P-）。研究发现N&P条件下C.pyrenoidosa生物量产率最高达到了151.20 mg·L-1·d-1,且氮充足条件下,磷的存在对NO3--N吸收影响较大。N-&P条件下磷的吸收速率是N&P条件的2倍,而且大量吸收的磷都储存在细胞内,但具体存在形式有待进一步研究。此外,研究还发现氮磷条件对FAME含量和产率的影响不尽一致。本研究还比较了氮充足和氮缺乏条件下自养、异养和兼养三种培养体系中S.obliquus生长和产油率情况。研究发现在足氮和缺氮条件下以乙酸钠为有机碳源兼养S.obliquus的生物量和生物柴油产量均超过了自养和异养体系的总和。且缺氮兼养体系中FAME的产率最高,是足氮条件下的2倍。此外,兼养体系中脂肪酸产率是缺氮异养体系的1.25倍,表明兼养体系中S.obliquus能更有效地将吸收的有机碳转化为脂质。本研究表明氮磷条件是影响微藻生长和油脂积累的重要因素之一,尿素虽然可以促进微藻生长,但是并不利于油脂积累;缺氮培养在刺激微藻油脂积累的同时会降低微藻的生物量,导致其产率并不是很理想;另外,不同藻种在三种培养模式下的生物量产率和脂质积累也有所不同。因此,在生产中根据需求选择微藻生长的最佳氮源和氮磷浓度,结合最佳的培养模式,提高微藻生物量和油脂产率。本文的研究结果为微藻培养中氮磷条件的控制、培养模式的确定以及废水脱氮除磷提供了强有力的理论依据。