我國玉米中重金屬污染的研究現狀與發展趨勢
——基于CNKI期刊的文獻計量分析

◎ 莫觀連，王 鋒,2，馬路凱,2，王 琴,2，肖更生,2

（1.仲愷農業工程學院輕工食品學院，廣東 廣州 510225；2.農業農村部嶺南特色食品綠色加工與智能制造重點實驗室，廣東省嶺南特色食品科學與技術重點實驗室，廣東 廣州 510225）

重金屬作為一種毒性極大的持久性污染物，一旦進入土壤則很難被降解，反而會通過根系進入農作物體內，并通過食物鏈傳遞到動物和人體內[1-2]。日常膳食、呼吸、飲水或人體直接接觸等均可攝入重金屬，其中人體攝入重金屬的主要途徑是日常膳食。當人體內重金屬的含量積累到一定濃度時，會損害人體的器官或機能，甚至引發癌癥，嚴重威脅人體健康[3-4]。

文獻計量分析已被研究者運用到多個領域[5-6]，并通過可視化圖譜直觀地展示研究熱點和發展趨勢[7]。本文檢索CNKI數據庫1992—2022年有關玉米中重金屬污染研究的文獻并進行計量分析，揭示玉米中重金屬污染領域的研究熱點，為明確玉米中重金屬污染后續研究的突破口和關鍵點提供參考。

1 文獻來源與研究工具

1.1 來源與處理

本文以CNKI數據庫為基礎進行檢索，選擇學術期刊為研究樣本，點擊高級檢索，主題=玉米AND重金屬，時間跨度=1992年01月01日至2022年04月28日，檢索條件=精確。共檢索出與玉米中重金屬污染領域有關的文獻1 255篇，通過Cite Space5.8.R3軟件去重后得到1 240篇（數據下載日期為2022年05月06日）。

1.2 分析方法與工具

利用CNKI平臺自有的可視化分析結果，并結合Cite Space5.8.R3可視化軟件進行分時動態的可視化圖譜分析[8-9]。在CiteSpace5.8.R3軟件可視化頁面，時間限定為1992—2022年，以1年為時間間距，篩選生產作者聚類圖譜，設定Keyword得到時間線圖譜、聚類知識圖譜，并構建得到關鍵詞突現圖譜。

2 結果與分析

2.1 玉米中重金屬污染領域研究的年度分布

由圖1可知，玉米中重金屬近30年發文量大致可分為2個階段，第一階段為1992—2002年，我國對玉米中重金屬污染課題的關注度不高；第二階段為2002—2022年，發文量呈現波動上升趨勢，玉米中重金屬污染研究得到較大關注。由于玉米作物在我國農作物生產中的重要性，該領域研究也將得到持續關注。

圖1 玉米中重金屬污染研究文獻數量變化趨勢圖

2.2 玉米中重金屬領域研究的核心作者及機構分析

2.2.1 核心作者知識圖譜分析

由核心作者知識圖譜（圖2）可知節點數N=835（表示作者總人數），連線數E=1 203（表示作者之間的聯系），Density為0.003 5。由普萊斯定律公式可知，玉米中重金屬污染研究領域發文量在5篇及以上的作者為相關論文的核心作者[10]。該領域的核心作者有55位，占作者總數的6.6%，其中前3位作者依次為中國礦業大學的楊可明、南京農業大學的湛方棟和華南農業大學的吳啟堂。較多研究者均位于圖譜核心網絡的中間位置，且延續時間較長，表明他們對該領域研究保持著持續關注，且多位作者有良好的合作交流關系。

圖2 玉米中重金屬污染領域研究作者知識圖譜圖

2.2.2 核心研究機構分析

如表1所示，近30年總發文量1 240篇，該領域論文發表量前10的研究機構共發文301篇，占總發文量的24%。從表1可知前10所研究機構均來自高校，表明高校是引領玉米中重金屬研究領域的核心主體機構，且分布范圍較廣泛，有一定的地域性。這主要是因為我國是玉米種植大國，如北方春播玉米種植區、南方丘陵玉米種植區、西北灌溉玉米種植區、黃淮海平原夏播玉米種植區、青藏高原玉米種植區，玉米生產總量占世界的80%[11]。

表1 玉米中重金屬污染研究領域發文量前10的機構表

2.3 玉米中重金屬污染研究前沿可視化分析

通過對相關文獻進行學科分類分析，發現涉及環境科學與資源利用、農作物、農業基礎科學、生物學、植物保護等，說明了玉米中重金屬污染研究呈現顯著的多學科融合現象。基于該領域研究關鍵詞共現圖譜，計算近30年研究的突現關鍵詞（圖3A），結果表明該研究熱點由玉米中重金屬污染的理論研究向應用研究轉變。目前該領域的研究更多關注玉米基生物炭、重金屬污染及健康風險等。如圖3B所示，玉米中重金屬污染關鍵詞“重金屬、玉米、土壤、吸附、植物修復、生物炭、形態過濾、土壤修復”等是該研究領域的共有連接點，也說明了目前和未來一段時期的研究熱點和發展趨勢[12]。

圖3 玉米中重金屬污染領域的關鍵詞突現圖譜（A）和時間線圖譜（B）圖

2.4 玉米中重金屬污染研究熱點可視化分析

通過繪制熱點聚類圖譜，統計排名前20位的高頻關鍵詞和中心性關鍵詞。本文以文獻中的引用頻次（大于20）作為指標，主要有重金屬、玉米、土壤、植物修復、農作物、生物炭、吸附、Cd（鎘）、玉米秸稈、土壤修復、污泥、鎘污染、復合污染、富集系數、產量、Pb（鉛）、玉米芯、植物、玉米葉片和光譜分析等（表2），展現了我國學者在玉米中重金屬污染研究領域中的研究重點。

表2 玉米中重金屬研究領域高頻關鍵詞表

為明確我國玉米中重金屬污染的研究熱點主題，采用“LLR算法”形成玉米中重金屬污染關鍵詞聚類圖譜[13]。由圖4可知，該領域呈現了重金屬、玉米、土壤、吸附、產量、Cd、植物修復、污泥、農作物、玉米葉片、膠凝淀粉、臨界值、立筒倉、農藥殘留、分布特征和秸稈生物炭等16個聚類，可以直觀反映玉米中重金屬污染研究領域內容的分布情況。經過進一步分析，可將我國玉米中重金屬污染研究熱點歸納為重金屬對玉米的生理作用、以玉米秸稈為原料的重金屬吸附、玉米重金屬污染修復技術3個主題領域。

圖4 玉米中重金屬污染領域關鍵詞聚類知識圖譜圖

3 結語

為了解玉米中重金屬污染的研究現狀，本文通過文獻計量學分析了國內近30年有關玉米中重金屬污染的發文情況，發現研究熱點主要集中在環境研究、化學研究及植物學研究3個方面。盡管本文的研究得到一些結論，但相關文獻僅來自于CNKI數據庫收錄的中文學術期刊，并未對外文數據庫收錄的文獻進行分析，后續研究可以將國內外收錄的玉米中重金屬污染的相關文獻納入進行分析。