单针藻(Monoraphidium dybowskii C29)属于绿藻门,单针藻属。单针藻具有生长速度快,生物量高,油脂含量高等优点。本文以单针藻为研究对象,对其规模化培养条件、营养成分、化学成分以及污水处理能力进行了研究,主要结果如下:研究了温度、光照强度、氮源、补料方式及接种量对单针藻生长的影响,结果显示:单针藻适应温度范围为15-30℃;室外光照强度均能满足单针藻的生长;尿素价格较低,以尿素为氮源时,单针藻生长与其它氮源组生长无显著性差异;分批补料培养优于一次补料,且更利于反应器的清洗;在规模化培养时发现接种量提高有利于单针藻生长。室外规模化培养单针藻时获得的生物量为1.15 g/L,油脂产量为0.39 g/L。单针藻对环境适应能力较强,可以实现更大规模的培养。对单针藻藻粉进行营养成分分析,结果表明,藻粉中含有丰富的油脂、粗纤维、蛋白质、多糖和色素,分别占藻粉干重的30.25%、23.77%、20.08%、11.31%和4.22%;矿物质元素中镁、钙、锌和铁含量较高,食品中污染限量元素铅、铬、镉、砷、镍均低于国家标准;含有18种氨基酸,总量为17.68%,必需氨基酸达总氨基酸含量的37.44%,经EAAI评价认定藻粉中的蛋白质为优质蛋白;含有8种维生素,其中以VB6和VC含量较高,分别为51.26mg/(100g藻粉)和19.88mg/(100g藻粉);脂肪酸中含有较高的亚油酸和亚麻酸,分别占油脂含量的25.86%和9.27%。单针藻营养成分丰富,适合作为食品及饲料的原料。采用牛津杯法、DPPH自由基清除法和FRAP法对单针藻各成分进行了抗菌及抗氧化活性研究,发现乙酸乙酯部位的抗菌及抗氧化活性强于石油醚、正丁醇和水相的粗提物。选取活性最强的乙酸乙酯部位,进行进一步分离,得到三份脂溶性成分,共鉴定出48种成分,主要为酯类、烷酸类、硅氧烷类和烷烃类。对乙酸乙酯部位不同极性的洗脱的成分进行抗菌抗氧化实验,筛选出两段(石油醚-乙酸乙酯分别为90-10和80-20)抗菌及抗氧化活性较强的提取物,通过硅胶色谱和高效液相色谱方法分离得到4种化合物。采用核磁共振等分析手段鉴定化合物,分别为:3-吲哚甲酸、黑麦草素、黑麦草内酯和5-羟基-3,4-二甲基-5-戊基-2(5H)-呋喃酮。这4种化合物均为首次从单针藻中分离得到。四个化合物均具有抗菌及抗氧化活性,其中化合物1的抗氧化活性最强。对单针藻处理生活污水处理能力进行了研究,生活污水营养成分不全面,不能满足单针藻的正常生长。向生活污水中添加不同量的BG11(不含氮、磷)营养物质,结果发现当在生活污水中加入50%的正常BG11(不含氮、磷)培养基时单针藻生长较好,对氮、磷的去除率最高,分别为86.09%和90.64%。同时,就单针藻对稀释后的生活污水的处理能力进行了研究,结果显示,当生活污水体积分数为60%时,单针藻生长良好,且对氮、磷的去除率最高,分别为93.31%和96.51%。生活污水中8种重金属离子的去除率均超过50%,其中镍、铜、镉和铅去除率超过60%。