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2009年  第22卷  第2期

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封面+目录
2009, 22(2).
摘要(163) PDF(13)
摘要:
水环境
三峡水库上游河流入库面源污染负荷研究
郑丙辉, 王丽婧, 龚 斌
2009, 22(2): 125-131.
摘要(1036) PDF(124)
摘要:
借鉴水文分割法的原理,在基流分割的基础上,建立了面源污染负荷估算公式. 基于相关性分析、回归分析,提出了污染类型判定和数据补插原则. 以2004和2005年的水文水质数据为基础,将该方法应用于三峡库区上游河流入库面源污染负荷研究, 并采用相关系数法作为对比,对该方法在应用中可能导致的结构性偏差予以探讨. 结果表明,2004年嘉陵江、长江干流、乌江三江入库CODMn,总氮和总磷的污染负荷(以包含溶解态和颗粒态成分的总物质通量表示)分别为168.96×104,70.30×104和10.95×104 t;2005年分别为228.24×104,66.64×104和14.24×104 t;在总量组成中,面源是三江入库污染物的主要来源,占总入库负荷的60%~80%;在空间分布上,长江干流对入库面源污染负荷的贡献占绝对优势,嘉陵江、乌江的面源污染总贡献率仅占13.4%~39.4%;在营养物负荷组成方面,氮对水体的影响以溶解态氮作用为主,磷对水体的影响以颗粒态磷作用为主. 水文分割法的改进值得进一步关注,但在尚未出现十分科学、合理的改进算法时,该方法仍不失为面源负荷研究的有效方法.
长江流域农业区非点源氮的平衡变化及其区域性差异
马广文, 香 宝, 银 山, 郭建英, 杨慧玲
2009, 22(2): 132-137.
摘要(1797) PDF(100)
摘要:
建立长江流域农业区氮平衡变化模型,并在该模型的基础上,计算长江流域各县1990和2000年的氮平衡变化,然后汇总出全流域氮的输入、输出及剩余量. 计算结果显示,全流域农业区1990年氮的输入量为7.65×106 t/a,输出量为4.23×106 t/a,剩余量为3.42×106 t/a(其中进入水体2.05×106 t/a,残留在土壤中1.37×106 t/a);2000年全流域农业区氮的输入量为10.22×106 t/a,输出量为5.44×106 t/a,剩余量为4.78×106 t/a(其中进入水体2.65×106 t/a,残留在土壤中2.13×106 t/a);1990—2000年长江流域农业区氮输入量增加2.57×106 t/a,氮输出量增加1.21×106 t/a,剩余量增加1.36×106 t/a(其中进入水体氮变化量为0.60×106 t/a,残留在土壤中氮变化量为0.76×106 t/a). 重庆、上海、武汉、无锡、南昌、成都等地区氮进入水体的量变化较大,为今后长江流域农业区水体氮污染重点防治区.
上海市滨岸带沉积物中酸挥发性硫化物垂直分布及空间变化特征
周 栋, 王东启, 陈振楼, 孙月娣, 毕春娟, 李九发, 许世远
2009, 22(2): 138-144.
摘要(1612) PDF(265)
摘要:
对上海市滨岸带(北起浏河口,南至杭州湾的金丝娘桥)18个柱状沉积物中酸挥发性硫化物(AVS)质量分数及其垂直分布特征进行了研究. 结果表明:沉积物中w(AVS)为0.38~317.60 mg/kg,底层沉积物中w(AVS)平均值最高,是表层和中层的2倍左右. 各采样点沉积物中底层w(AVS)空间变化差异最大,表层w(AVS)变化较小. 人类活动干扰(滨岸带围垦、工业排污和生活排污和畜禽养殖等)显著改变了潮滩原有的自然环境特征〔w(有机碳)、含水率、粒度组成以及氧化还原电位等〕,可能成为控制上海市滨岸带沉积物中w(AVS)空间变化差异的决定性因素.
基于模糊权重下的多层评价地下水资源模型的构建及应用
于会彬, 刘晓宇, 席北斗, 许其功, 郭旭晶, 姚 波
2009, 22(2): 145-149.
摘要(1378) PDF(125)
摘要:
在应用模糊权重与层次分析法的基础上,构建多层综合评价地下水资源模型. 应用该模型对海河流域的地下水资源进行综合评价,分别选取太行山前地带的石家庄、中部平原地带的沧州和衡水、东部滨海地带的天津为典型评价地区;水量以评价区域为评判集,而水质采用单项指标5级分级标准. 评价结果:石家庄的优先排序为第1位,表明其不仅水量丰富,而且水质较好,适合各种用途;天津处于第2位,该地区水质一般,储量较少,适合于生活饮用供水源和农业用水,但近海地区出现不同程度的海水倒灌,水的矿化度过高,不能直接利用;沧州和衡水排在后2位,表明该地区水质较差,储量也少,适用于农业和某些工业用水,经过必要的处理后方可作为生活饮用水.
北京官厅水库水体中挥发性有机物健康风险评价
万译文, 康天放, 周忠亮, 李鹏娜, 张 雁
2009, 22(2): 150-154.
摘要(1456) PDF(101)
摘要:
为研究北京官厅水库水体中挥发性有机物对人体产生的潜在健康危害风险,从9个有代表性的采样点采集水样,用顶空气相色谱法测定了挥发性氯代烃的质量浓度,所检测的5种挥发性氯代烃的质量浓度总量为5.33~97.74 ng/L,同时讨论了其污染水平和分布特点.应用美国环境保护署(US EPA)的健康风险评价方法,对官厅水库水体中挥发性氯代烃通过食入和皮肤接触2种途径进入人体的危害进行了风险计算和初步评价. 结果表明:水库中各采样点的非致癌风险和致癌风险均未超标,从位于桑干河八号桥的6号采样点采集的水样中挥发性氯代烃的非致癌风险值达到10-4数量级,其余采样点的非致癌风险值均在10-5数量级;各采样点的致癌风险指数远远低于10-4的数量水平. 因此,初步认为目前官厅水库水体中挥发性氯代烃不会对人体产生明显的健康危害.
生态环境
辽东湾北部海域大型底栖动物研究:Ⅱ.生物多样性与群落结构
刘录三, 孟 伟, 李新正, 李子成, 郑丙辉, 雷 坤, 李中宇
2009, 22(2): 155-161.
摘要(1280) PDF(86)
摘要:
为深入了解辽东湾北部海域大型底栖动物的生态学特征及其与环境因子的相互作用,依据2007年7月下旬在辽东湾进行的大型底栖动物生态调查数据,论述了大型底栖动物的生物多样性与群落结构特点. 调查区内大型底栖动物的Shannon-Wiener多样性指数为0~3.40,平均值为2.41;Margalef物种丰富度指数为0~2.40,平均值为1.58. 两指数的空间分布趋势较为一致,低值区主要位于调查区北部的沿岸浅水区,其他海域的生物多样性指数较高且无显著的空间差异. 以20%的相似性程度划分,取样站可被划为7个大型底栖动物站组,各站组在调查区内呈斑块状分布. 其中,有4个站组(站组Ⅰ,Ⅱ,Ⅴ和Ⅵ)的生物量曲线始终在丰度曲线之上,且优势度明显,表明大型底栖动物群落尚未受到显著干扰;其他站组的生物量曲线与丰度曲线相互交叉或非常接近,显示大型底栖动物群落已受到中等程度干扰. 统计分析表明,水深,底层水中的ρ(DO),ρ(总磷)共同构成了解释调查区内大型底栖动物群落结构的最佳环境因子组合,它们与栖息密度(R0.484)和生物量(R0.489)的相关关系均达到显著水平(P<0.01).
辽河流域河流生态系统健康的多指标评价方法
张 楠, 孟 伟, 张 远, 郑丙辉
2009, 22(2): 162-170.
摘要(1389) PDF(109)
摘要:
多指标综合评价是当前河流生态系统健康评价的发展趋势. 根据辽河流域2005年水生态监测数据,构建了涵盖水体物理化学、水生生物和河流物理栖息地质量要素的健康候选指标体系. 采用主成分分析与相关性分析方法对评价指标进行了筛选,以此构建了由五日生化需氧量、溶解氧、电导率、总氮、总磷、高锰酸盐指数、粪大肠菌群数、着生藻类Shannon-Weaver多样性指数、底栖动物完整性指数、河流物理栖息地质量综合指数等10个指标构成的河流健康综合评价指标体系. 以改进的灰色关联方法作为评价方法,评判多指标下的河流健康等级状况. 结果表明,辽河流域的25个采样点中有3个达到“健康”等级,14个达到“亚健康”等级,其余则为“较差”和“极差”等级,其中健康与亚健康等级采样点均位于辽河源头以及支流上游区,受人类活动干扰较小,而较差和极差等级主要位于辽河中下游河段;城市和工业排污是影响河流健康的主要原因.
潮间带湿地栖息地功能退化评价方法研究与应用
胡嘉东, 郑丙辉, 万 峻
2009, 22(2): 171-175.
摘要(1429) PDF(91)
摘要:
栖息地功能是潮间带湿地重要的生态功能之一. 利用景观生态学原理,选择既能较好地反映潮间带栖息地变化,又能敏感地反映海岸带开发影响的有效湿地斑块面积、单位面积湿地斑块数量、植被覆盖率和栖息地复杂性4个指标,建立了潮间带湿地栖息地功能评价模型.在对1954—2000年渤海湾潮间带湿地的动态变化进行分析的基础上,运用潮间带湿地栖息地功能评价模型,对研究区潮间带湿地作了评价. 结果表明:以20世纪50年代为基准年,渤海湾潮间带湿地的野生动物栖息地功能指数从0.84下降到0.56,湿地破碎化是其功能退化的主要原因.
沂河4条支流浮游植物多样性季节动态与水质评价
高 远, 慈海鑫, 亓树财, 苏宇祥
2009, 22(2): 176-180.
摘要(1474) PDF(207)
摘要:
2006年11月—2007年8月对沂河4条支流水体浮游植物展开调查. 结果表明:东汶河、蒙河、涑河和柳青河内检测到的浮游植物分别为75,67,70和80种,浮游植物种类组成和细胞密度季节变化明显. 东汶河、蒙河、涑河和柳青河水体浮游植物Shannon-Wiener指数分别为2.97~3.96,3.05~3.35,2.86~4.02和1.74~2.89;Margalef指数分别为2.92~4.42,2.44~4.03,3.07~5.38和1.23~2.76;Pielou指数分别为0.78~0.92,0.71~0.94,0.73~0.89和0.48~0.90. 4条支流的细胞密度分别为1.54×107~5.69×107,0.28×107~12.64×107,0.97×107~3.19×107和4.17×107~9.96×107 L-1. 综合水质评价结果:东汶河和蒙河为β-中污型—寡污型,涑河为β-中污型—清洁型,柳青河为α-中污型—β-中污型. 水质从优至劣排序为涑河>东汶河>蒙河>柳青河. 东汶河和涑河为温度制约型,蒙河和柳青河为温度和营养盐制约型.
林泽湿地抗SO2木本植物的初步研究
沙晨燕, 王天慧, 陆健健
2009, 22(2): 181-186.
摘要(1279) PDF(70)
摘要:
通过对长江口崇西湿地研究基地中12种木本植物叶片进行不同浓度NaHSO3溶液〔c(NaHSO3)分别为0,10,20,30,40,50和100 mmol/L〕浸泡处理,研究大气SO2浓度变化对植物叶绿素荧光参数和快速光响应曲线的影响. 结果显示,12种湿地木本植物叶片的光系统Ⅱ最大光量子产量(Fv/Fm)和最大光电子传递速率(ETRmax)都随SO2浓度的增高而下降,并且不同物种的下降程度各异,说明SO2胁迫使植物光合作用反应中心光系统Ⅱ受到伤害,光电子传递速率受到抑制,光合作用效率降低. 通过对12种木本植物响应不同SO2浓度的光合生理特性变化的相似性进行聚类分析表明,沼生栎(Quercus palustris)、乌桕(Sapium sebiferum)和白蜡(Fraxinus griffithii)为抗污能力较强的树种,落羽杉(Taxodiumdistichum)为敏感物种.
生态毒理
青岛及崇明岛食用鱼和鸭中共平面多氯联苯与多氯萘的研究
杨永亮, 潘 静, 朱晓华, 刘晓端, 路国慧, 李 奇, 刘咸德
2009, 22(2): 187-193.
摘要(1629) PDF(80)
摘要:
利用HRGC-HRMS测定了青岛海鱼和上海崇明岛淡水鱼、鸭样品中共平面多氯联苯(co-PCBs)和多氯萘(PCNs)(均以脂肪计)的质量分数,并根据每日摄取量可能带来的健康风险进行了初步探讨. 青岛海鱼中w(co-PCBs)和w(PCNs)平均值约为4 041和225 pg/g,崇明岛淡水鱼约为3 318和640 pg/g. 崇明岛鸭肉中w(co-PCBs)和w(PCNs)平均值分别约为966和43.8 pg/g. 青岛海鱼中PCNs同系物组成(以5-CNs和3-CNs为主)与崇明岛淡水鱼完全不同. 与国内外其他地区鱼和家禽相比,其污染物含量均较低. 所有样品中co-PCBs的毒性当量浓度(WHO-TEQ)为0.68~11.40 pg/g,PCNs的毒性当量浓度(WHO-TEQ)为0.001~0.210 pg/g. 根据当地人群的饮食习惯,两地人群co-PCBs和PCNs每日摄入量远低于WHO对普通人群规定的每日容许摄入量,因此不会对人群健康产生严重的负面效应.
东部沿海典型城市食用鱼和鸭中二恶英的评价
杨永亮, 潘 静, 朱晓华, 刘晓端, 何 俊, 罗松光, 刘咸德
2009, 22(2): 194-198.
摘要(1365) PDF(98)
摘要:
通过对青岛海鱼和上海崇明岛淡水鱼、鸭样品中二英(PCDD/Fs)质量分数(以脂肪计)的分析测定,并根据每日摄入量可能带来的健康风险进行了初步探讨. 青岛海鱼和崇明岛淡水鱼中w(2,3,7,8-PCDD/Fs)的平均值分别为54.5 和33.2 pg/g. 崇明岛鸭肉中w(2,3,7,8-PCDD/Fs)平均值为12.6 pg/g. 与国内外相比,w(2,3,7,8-PCDD/Fs)较低. PCDD/Fs的毒性当量浓度(WHO-TEQ)平均值为7.04 pg/g. 通过每日摄入量估计,两地人群的PCDD/Fs每日摄入量不会对人体健康产生严重的负面影响.
大气环境
气候变化对我国干旱区分布及其范围的潜在影响
吴建国, 吕佳佳
2009, 22(2): 199-206.
摘要(1439) PDF(91)
摘要:
为确定气候变化对土地荒漠化影响,以干燥度指数及A1,A2,B1和B2气候变化情景分析了气候变化对我国干旱区分布范围的影响. 模拟结果表明:气候变化将导致我国极端干旱区和湿润区分布范围缩小,干旱区、半干旱区和半湿润区分布范围扩大. 极端干旱区分布范围缩小并被干旱区所代替,半干旱区向半湿润区东、南部方向扩展,湿润区东北部和西部被半干旱和半湿润区所代替. 极端干旱区和湿润区分布范围变化与全国年均气温增量呈负相关性,干旱区、半干旱区和半湿润区分布范围变化与全国年均气温增量呈正相关性. 多元回归分析表明,干旱区和极端干旱区分布范围随全国年降水量增加而减少;半湿润区和湿润区分布范围随全国年降水量增加而增加;除A1情景外,其他气候情景下半干旱区分布范围均随全国年降水量增加而减少;湿润区分布范围随全国年均气温增加而减少,其他气候区范围随全国年均气温升高而增加. 随着气候变化,我国荒漠化范围将增加,干旱胁迫总体上减弱.
珠江三角洲地区工业排放变化对SO2和NOx及其二次污染物浓度的影响
李伟铿, 王雪梅, 张毅强
2009, 22(2): 207-214.
摘要(1503) PDF(112)
摘要:
在2000年珠江三角洲工业排放清单基础上,利用2003年工业能源消耗量,结合文献和实测排放系数,建立了珠江三角洲2003年工业排放清单. 比较2个工业排放清单发现,2003年珠江三角洲SO2,NOx的工业总排放量比2000年分别增加60%与50%;排放增加主要在东莞、佛山、广州和珠海. 利用在线大气化学模式(WRF-Chem)分别对2个工业排放清单进行数值模拟,结果表明: ρ(SO2),ρ(NOx)变化趋势与污染源排放的变化有较好的对应关系,ρ(SO2)在东莞、广州和佛山增加最多,最大增值分别为180,150和150 μg/m3;ρ(NOx)增加最多的地区也在东莞、广州和佛山,最大增值分别为60,30 和30 μg/m3. SO42-与NO3和一次污染物的高值中心不对应且变化趋势有差异,表明二次污染物的分布不仅受排放影响,同时也受污染物输送与转化的影响.
基于植被指数和地表反照率影响的北京城市热岛变化
王艳姣, 闫 峰, 张培群, 任福民
2009, 22(2): 215-220.
摘要(1422) PDF(89)
摘要:
利用TERRA/MODIS遥感反演的地表温度资料,对2000—2006年北京城市热岛季节变化特征进行了研究,结合同期降水量、植被指数和地表反照率变化,分析了该地夏季城市热岛的年际变化成因. 结果表明:北京多年四季热岛分布主要以城区为中心向周边郊区延伸,其中夏季城市热岛最强,春、秋和冬季较弱,这种热岛强度的季节性差异主要与太阳辐射强度、地表植被覆盖状况和城市人为热释放等的季节性变化密切相关. 北京夏季城市热岛的年际变化特征为:2005和2006年最显著,热岛中心强度分别为10.54和9.61 ℃;2002和2004年城市热岛最弱,热岛中心强度分别为6.54和7.39 ℃. 2000—2006年北京市夏季城市热岛具有明显增强趋势,热岛强度增温率为0.326 ℃/a. 北京夏季降水对城区地表温度影响大于郊区,降水主要通过影响城区地表温度来影响城市热岛变化;夏季地表植被和地表反照率变化对地表温度和城市热岛也均有较大影响. 2000年以来,北京郊区夏季地表植被指数增加率远高于城区,受地表植被和地表反照率变化的影响,郊区降温率明显大于城区,致使城郊温差增大,热岛效应加强.
土壤环境
土地资源优化配置与土壤质量调控的系统动力学分析
涂小松, 濮励杰, 严 祥, 朱 明
2009, 22(2): 221-226.
摘要(1217) PDF(76)
摘要:
土地资源优化配置及其环境效应已成为土地科学研究与保障国民经济持续健康发展的重要课题. 运用系统动力学方法,结合土壤质量调查评价,探讨江苏省无锡市区土地资源优化配置与土壤质量调控问题. 结果表明:经济社会发展目标与模式在很大程度上决定着土地资源配置格局,并进一步影响到区域生态环境条件和土壤质量;在经济发展优先模式下,无锡市区建设用地扩张迅速,环境负荷加重,粮食产量降低,2030年的综合土壤质量指数比2005年下降1.50;在生态保护优先模式下,无锡市区土地资源的人口承载压力趋缓,建设用地占用耕地现象得到有效控制,粮食产量较稳定,2030年的综合土壤质量指数仅比2005年下降0.57;未来土地资源配置格局应该以生态保护和提高土地资源配置的综合效益为调控重点.
渭干河-库车河三角洲绿洲土壤盐渍化现状特征及其与光谱的关系
张 飞, 塔西甫拉提·特依拜, 丁建丽, 田 源, 买买提·沙吾提
2009, 22(2): 227-235.
摘要(1859) PDF(217)
摘要:
利用遥感、土壤光谱及土壤盐分数据相结合的方法进行土壤盐渍化监测,选择2组不同特征的变量,对渭干河-库车河三角洲绿洲土壤盐渍化的现状特征进行了探讨,并计算了14个盐分因子与光谱波段(405 nm,410 nm,…,890 nm)的Pearson相关系数.结果发现,除少数光谱波段外,盐分因子与光谱波段之间的相关性并不显著. 在此基础上,利用后向多元线性回归分析,建立了部分盐分因子的预测模型,并对pH模型的精度进行了验证. 最后在野外考察,GPS定点和土壤采样分析的基础上,给出了土壤盐渍化程度及其分布范围.
硫酸盐还原条件下多环芳烃在土壤中的迁移转化
谭文捷, 丁爱中, 王金生
2009, 22(2): 236-240.
摘要(1035) PDF(1501)
摘要:
为研究硫酸盐还原条件下多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)类有机污染物在土壤中的污染分布规律和迁移转化过程,设计了室内土柱淋溶试验,选择菲、蒽和芘作为PAHs的代表,模拟硫酸盐还原条件下PAHs在土壤中的迁移转化过程.监测土壤中PAHs的垂直分布、淋出液中ρ(PAHs)和ρ(SO42-)、淋出液的氧化还原电位(Eh)和总体积,并通过质量平衡计算出PAHs的降解率.结果表明:①菲和蒽的相对淋出率总体都不超过2%.120 d后菲和蒽在土壤中的残留率分别为51.87%和51.21%,而芘有90%以上吸附在土壤中,在淋出液中未检出.②随着淋溶时间的延长,土壤中的氧气逐渐被消耗,淋出液中ρ(SO42-)和Eh逐渐降低,并趋于稳定,硫酸盐还原作用发生.③3种PAHs在硫酸盐还原条件下都存在一定程度的降解.菲和蒽的降解率相差不大且随淋溶时间的延长逐渐增大,120 d后菲和蒽的降解率分别为47.41%和48.10%,而4环的芘降解速率非常低,120 d后降解率仅为3.61%.
RBCA和CLEA模型在某重金属污染场地环境风险评价中的应用比较
施烈焰, 曹云者, 张景来, 李发生
2009, 22(2): 241-247.
摘要(1348) PDF(146)
摘要:
应用美国的RBCA模型和英国的CLEA模型对某重金属污染场地中的4种主要重金属污染物As,Cd,Pb和Zn进行健康风险评价,并利用克里格插值方法初步分析了案例场地中风险的空间分布特征.结果表明,RBCA和CLEA模型各有其优缺点,应根据场地的实际情况选择模型进行风险评价.该场地重金属污染的非致癌风险主要来自Pb和Cd,致癌风险主要来自As.尽管w(Zn)很高,但其风险很低,远低于可接受的风险水平.分别应用2种模型计算的风险在大部分情况下基本一致,尽管有一些差异,但均在同1个数量级之内.对于部分采样点的Cd的风险,2种模型的计算结果相差2个数量级,致使总非致癌风险的计算结果差异很大,这主要是由于2种模型在暴露途径的选取上的差异所致.从暴露途径的贡献率来看,地下水摄入途径引起的风险较高,贡献率为50%以上;蔬菜摄入途径引起的风险贡献率为20%左右.风险的空间分布也由于2种模型在暴露途径的选取上存在差异而表现出一定的不同.
污染治理技术
典型铬渣污染场地的污染状况与综合整治对策
刘玉强, 李 丽, 王 琪, 董 路, 蔡木林
2009, 22(2): 248-253.
摘要(1608) PDF(98)
摘要:
对比了国内外污染场地的管理现状.通过方法学筛选国内2处化工厂的铬渣堆存场地作为典型铬渣污染场地,并对土壤和地下水进行采样分析.结果表明,这2处铬渣污染场地均存在土壤和地下水污染,特别是在铬渣堆积区域的土壤中w(总Cr)超过当地土壤背景值的数倍~数十倍,地下水中w(Cr6+)超过Ⅴ类地下水质量标准达1 000倍.Cr6+极易迁移扩散,污染面积大,其中1号铬渣污染场地污染土壤总量约19.5×104 m3,2号场地污染土壤深度约达4 m.通过分析2处典型铬渣污染场地污染特性,提出了全国铬渣污染场地综合整治对策的技术路线和规划.
微波辅助餐饮废物酸法水解条件研究
陈小翠, 张增强, 吴浩豪, 李红艳
2009, 22(2): 254-260.
摘要(1299) PDF(89)
摘要:
通过单因素试验选取试验因子,根据Box-Benhnken的中心组合试验设计原理,在单因素试验基础上采用三因素三水平的响应面分析法,以水解液吸光度为响应值,对餐饮废物酸法水解条件进行优化.结果表明,水解温度、时间和c(HCl)与水解液吸光度存在显著相关性.餐饮废物酸法水解最佳条件:水解温度为76 ℃,时间13 min和c(HCl)为6.5 mol/L.与常规恒温水浴加热相比,在水解温度和酸浓度恒定的条件下,微波辅助加热可使餐饮废物酸法水解时间缩短约为原来的1/7,且糖液颜色较浅,w(单糖)提高了20.8%.