近年来,化石燃料储量枯竭,导致柴油的需求增加和价格上涨,利用可再生生物资源制备替代能源成为研究热点。因其无毒、可生物降解等特性,生物柴油将成为传统柴油燃料的替代能源。使用生物柴油,可减少有害气体一氧化碳、颗粒物和硫氧化物的排放。目前,生物柴油生产原料主要以大豆油、菜籽油、葵花籽油、棕榈由、椰子油、麻疯树,卡兰贾树油等植物油脂及地沟油和动物脂肪,但这些原料存在粮食安全、生长周期长、产量低,占用土地和价格高等方面的局限,因此有必要寻找非食用原料用于生产生物柴油。生物柴油原料的选择基于收益高,生长周期短,生产成本低,土地占用少。微藻油脂被认为是—种潜在的替代能源生产原料。单针藻(Monoraphidium sp. FXY-10)是—种单细胞微藻,生长迅速,具有较高的油脂含量,可以进行异养培养。以BG-11为基础培养基,在自养、异养和兼养三种培养方式下粗脂含量分别为44.92%、34.29%和35.67%。有文献报道当藻细胞中的油脂含量超过生物量干重的30%,属于产油微藻。为了建立单针藻生长、代谢与环境因素之间的动力学模型,本论文进行了以下方面的研究工作：(1)通过摇瓶实验对三种培养方式下影响单针藻生长、油脂合成和脂肪酸组成的主要培养参数,包括pH、摇床转速及培养基中NaNO3、K2HPO4·3H2O和葡萄糖的浓度进行了研究。研究结果表明,NaNO3、K2HPO4·3H2O是单针藻生长和油脂合成的必要条件,在一定的NNaNO3、K2HPO4·3H2O浓度范围内,能够促进单针藻的生长,高浓度的TNaNO3、 K2HPO4·3H2O会抑制藻细胞的生长,低浓度的NaNO3、K2HPO4·3H2O赶藻细胞具有较高的油脂含量,不同浓度的NaNO3、K2HPO4·3H2O对脂肪酸组成的影响较为显著；pH和葡萄糖浓度是影响单针藻生长和油脂合成的主要因素,在pH=7时,单针藻生长最快,在pH=6和pH=7时,藻细胞的生物量产率、油脂产率油脂含量较高,在葡萄糖浓度为10g/L时,单针藻的生物量产率、油脂产率和油脂含量最大,pH和葡萄糖对脂肪酸组成的影响相对较小；摇床转速主要是影响单针藻的生长,对油脂含量的影响较小。摇床转速对脂肪酸组成的影响不明显。此外,异养和兼养条件下藻细胞中C16:0、C18:1含量高,异养或兼养下的单针藻是积累油脂理想的原料。(2)通过摇瓶实验研究单针藻在自养、异养和兼养条件下,培养基中TNaNO3、 K2HPO4·3H2O和葡萄糖浓度变化,以及藻细胞中叶绿素a含量和油脂含量变化。并且获得其在自养、异养和兼养方式下藻细胞生长、底物(NaNO3、K2HPO4·3H2O、葡萄糖)消耗动力学模型和产物(叶绿素a和油脂)形成动力学模型,并计算了不同培养方式下的产物得率。单针藻具有较高的生物量产率、油脂产率和油脂含量,藻细胞中含有较高含量的饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸,且不饱和度值(DU)满足欧洲EN14214标准要求(不超过137)。因此,从生物量产率、油脂产率、油脂含量和脂肪酸组成等各方面来衡量,单针藻是生产生物柴油的较好的原料。