本文主要以杜氏藻为研究对象,探讨了杜氏藻培养条件的优化及其在铜胁迫条件下的生理反应,最后利用藻培养液对微晶纤维素进行预处理。主要研究结果如下:　　 (1)对杜氏藻生长条件的优化实验表明,氮盐流加能够有效提高藻生物量。初始添加量为总量的1/5进行等量流加效果最好,细胞密度达到1.15×107cells/mL,比对照组高出35.3％;改变充气条件能够促进杜氏藻生长。通过单因素试验和正交试验得到最优条件为充气时间5 min、充气速率1 L/min·L-1和气体组成CO2/N2(1:2),每日充气两次,细胞密度达到1.18×107 cells/mL。低浓度硝酸镧对藻生长有促进作用,且10μmol/L时对藻生长的促进效果最明显,藻细胞密度达到1.18×107 cells/mL,相比对照增加了37.2％。而高浓度硝酸镧(＞20μmol/L)对藻生长有抑制作用,但是各浓度梯度硝酸镧的加入都能够促进藻细胞内β-胡萝卜素的积累,且加入的浓度越高,积累的越多。在CO2和镧的协同作用下,低浓度硝酸镧作用使藻细胞密度进一步提高,同时CO2的充入能够解除或缓解高浓度镧对藻生长的抑制作用。最终得到最适合杜氏藻生长和β-胡萝卜素积累的条件为硝酸镧浓度10μmol/L,充气时间5 min、充气速率1 L/min·L-1和气体组成CO2/N2(1:2),藻细胞密度达1.39×107 cells/mL,β-胡萝卜素含量达到8.6 mg/L。　　 (2)对4株不同杜氏藻进行的铜胁迫研究表明,杜氏藻是一种较为耐铜的微藻,Dunaliella sp.(15D)是所有藻株中最耐铜的,在铜浓度不高于1500μg/L时,生长几乎不受影响,它的72 hEC50为3000μg/L,而D.bardawil30861(13D)对铜的耐受能力相对最差,72 hEC50为1500μg/L。15D对铜的解毒机理可能主要是通过膜流动性改变将细胞内铜离子排出到胞外,13D对铜的解毒机理可能是将吸收到细胞内的铜结合在内部某些非活性位点上抑或是产生与铜结合的某些应激蛋白或抗氧化剂。虽然单个细胞内部积累铜量远远低于13D,但是15D的细胞密度较高,因此在整个藻液培养基中吸收的铜量较多。从铜污染治理的角度出发,15D更适合应用于铜废水处理研究。　　 (3)用杜氏藻液预处理微晶纤维素实验表明,向杜氏藻培养液(200 mL)中添加适量微晶纤维素(MCC)对杜氏藻的生长有促进作用,且添加量为0.3 g时促进作用最为明显,可提高20％的藻细胞密度。这可能是由于培养基中藻分泌物中一些抑制物被去除,从而减轻了对藻生长的抑制。同时,预处理后的MCC结构被严重破坏,表面变得很粗糙甚至出现裂痕,内部氢键断裂,纤维素的结晶度和聚合度分别从80和209最低降到70和170,热稳定性也有所下降。可见,用藻液培养基对MCC进行预处理后使其原先非常稳定的结构发生了明显的变化,而所有这些变化都是由藻培养基中的无机盐离子和藻分泌物的共同作用所造成的。