中國土壤重金屬污染修復(fù)研究與發(fā)展趨勢
——基于CiteSpace軟件計量分析中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)

楊 艷，闕云飛

（貴州省檢測技術(shù)研究應(yīng)用中心，貴陽 550014）

礦產(chǎn)資源開發(fā)以及粗放的生產(chǎn)方式導(dǎo)致土壤重金屬污染［1］。農(nóng)作物生長過程中對重金屬的吸收和富集作用，不僅降低農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，帶來經(jīng)濟(jì)損失，而且通過食物鏈傳遞到人，影響生命健康［2-4］。多數(shù)農(nóng)戶對耕地重金屬污染的關(guān)注度和認(rèn)知不足［5］，土壤重金屬污染研究已成為熱點。研究人員在重金屬污染來源及分布［6］、生態(tài)風(fēng)險評價［7］、快速檢測及修復(fù)［8］等領(lǐng)域都取得了較多成果并得以應(yīng)用。利用文獻(xiàn)計量分析方法對數(shù)據(jù)庫中相關(guān)領(lǐng)域研究論文進(jìn)行檢索，能夠直接梳理出該研究領(lǐng)域的熱點和發(fā)展趨勢并且直觀地展示出來［9-11］。本研究通過檢索中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫中國土壤重金屬污染修復(fù)領(lǐng)域的論文，利用CiteSpace 6.1.R6 可視化軟件加以分析和直觀展示，旨在了解中國在該領(lǐng)域的研究熱點、年發(fā)文量、核心作者及研究機(jī)構(gòu)，以期為中國土壤重金屬污染修復(fù)領(lǐng)域的發(fā)展及熱點前沿研究提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與處理

1.1 數(shù)據(jù)來源

以中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫（www.cnki.net）中學(xué)術(shù)期刊為研究樣本進(jìn)行高級檢索，檢索主題為土壤AND 重金屬污染AND 修復(fù)（中英文擴(kuò)展），文獻(xiàn)發(fā)表時間為2012—2022 年，來源類別為SCI、EI、北大核心、CSSCI、CSCD，檢索條件為精確，共檢索出土壤重金屬污染修復(fù)相關(guān)文獻(xiàn)1 772 篇（數(shù)據(jù)下載日期為2023 年01 月05 日），并導(dǎo)出以Refworks 格式儲存。

1.2 數(shù)據(jù)處理與分析

利用CiteSpace 6.1.R6 可視化軟件對導(dǎo)出的文獻(xiàn)進(jìn)行去重后得到1 727 篇相關(guān)文獻(xiàn)。在CiteSpace 6.1.R6 軟件可視化頁面，Time Slicing 設(shè)置為2012—2022 年，Years Per Slice 為1 年，Node Types 設(shè)置為Author、Institution、Key word，分別得到時間線圖譜、聚類知識圖譜以及突現(xiàn)圖譜。數(shù)據(jù)處理及作圖采用Excel軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 年發(fā)文量分析

由圖1 可知，2012—2022 年，中國土壤重金屬污染修復(fù)研究論文年發(fā)文量整體呈緩慢上升的趨勢，2017—2022 年，年發(fā)文量均高于150 篇，且2019 年和2021 年年發(fā)文量在200 篇以上，2020 年及2022 年雖有波動，但還是能直觀地看出該領(lǐng)域逐漸得到重視，且2018—2022 年年發(fā)文量居高不下。這說明了2018—2022 年中國生態(tài)保護(hù)戰(zhàn)略實施，加大了該領(lǐng)域科學(xué)研究的投入力度，最終也帶來了較好的成果產(chǎn)出。

圖1 研究論文年發(fā)文量

2.2 核心作者分析

研究作者共現(xiàn)圖譜見圖2，作者總?cè)藬?shù)N=496、作者之間的聯(lián)系（連線數(shù)）E=724、Density為0.005 9。根據(jù)普萊斯定律核心作者發(fā)文公式N=0.749（Nmax）1/2計算（Nmax為最高產(chǎn)作者發(fā)文量），發(fā)文數(shù)N篇以上為核心作者［12］。本研究論文數(shù)據(jù)檢索中Nmax=19，經(jīng)計算N≈7，即發(fā)文數(shù)7 篇以上為該研究領(lǐng)域的核心作者，共21 位，占總數(shù)的4.23%，且核心作者共發(fā)文212 篇，占總數(shù)的12.28%，表明該研究領(lǐng)域尚未形成核心作者群。其中，發(fā)文量前三位的分別是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所的徐應(yīng)明（19 篇）、中國科學(xué)院南京土壤研究所的周靜（17 篇）和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所的孫約兵（16 篇）。由于原分析圖譜中作者共現(xiàn)關(guān)系較分散，因此，此處僅表示出7 個共現(xiàn)關(guān)系，表明僅部分研究人員有合作交流，且位于中心位置，而該研究領(lǐng)域內(nèi)還未形成更大、更多的合作研究關(guān)系。

圖2 研究作者共現(xiàn)圖譜

2.3 核心研究機(jī)構(gòu)分析

由表1 可知，2012—2022 年總發(fā)文量中，該領(lǐng)域核心機(jī)構(gòu)發(fā)文量前20 名共發(fā)文301 篇，占總發(fā)文量的17.43%。其中，12 所研究機(jī)構(gòu)為國內(nèi)高等院校，表明高校是中國土壤重金屬污染修復(fù)研究的核心。同時，前20 名核心機(jī)構(gòu)的地域分布涉及中國北部、南部、西北地區(qū)等，體現(xiàn)出該研究領(lǐng)域廣泛的地域性，也反映出中國受重金屬污染較嚴(yán)重。

表1 發(fā)文量前20 名的核心機(jī)構(gòu)

2.4 基金項目統(tǒng)計分析

由表2 可知，在基金項目排名前20 名中國家層面的基金項目資助較多，僅國家自然科學(xué)基金資助論文就多達(dá)644 篇，占總發(fā)文量的37.29%，表明中國土壤重金屬污染修復(fù)領(lǐng)域的研究在國家層面獲得的支持力度較大。中央到地方及各部委也有較大的資助力度，在基金項目排名前20 名中各地方資金項目資助，湖南省論文發(fā)表量最多，為64 篇，此外，還有浙江省、廣東省、河南省、江蘇省、福建省及安徽省，也表明各地方項目資助對土壤重金屬污染修復(fù)的重視。

表2 排名前20 名的基金項目

2.5 研究方向分析

通過CiteSpace 6.1.R6 可視化軟件關(guān)鍵詞熱點聚類圖導(dǎo)出中心性關(guān)鍵詞和高頻關(guān)鍵詞，并統(tǒng)計排名前20 名的高頻關(guān)鍵詞。由表3 可知，前20 名高頻關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次均大于20 次，包含重金屬、土壤、植物修復(fù)、土壤修復(fù)、修復(fù)、鎘污染、土壤污染、生物炭等，表明中國土壤重金屬污染修復(fù)領(lǐng)域中的重點和熱點研究方向。

表3 排名前20 名的高頻關(guān)鍵詞

2.6 關(guān)鍵詞可視化分析

通過對關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，中國土壤重金屬污染修復(fù)領(lǐng)域涉及了生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、化學(xué)、作物學(xué)等學(xué)科，表明該研究領(lǐng)域多學(xué)科融合研究現(xiàn)象較普遍，對研究人員知識儲備面要求更高。通過分析2012—2022 年研究的排名前15 名突現(xiàn)關(guān)鍵詞（圖3），說明該研究領(lǐng)域不僅涉及基礎(chǔ)研究，還涉及應(yīng)用研究，主要涉及重金屬污染修復(fù)和環(huán)境風(fēng)險評價方向。由圖4 可知，植物修復(fù)、重金屬、土壤修復(fù)、鎘污染、土壤等是該研究領(lǐng)域中眾多關(guān)鍵詞的共有連接點，也表明了現(xiàn)在的研究熱點和未來的發(fā)展方向。

圖3 2012—2022 年研究的排名前15 名關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜

圖4 排名前15 名的關(guān)鍵詞時間線圖譜

利用CiteSpace 6.1.R6 可視化軟件中“LLR 算法”分析得到關(guān)鍵詞聚類知識圖譜。由圖5 可知，該領(lǐng)域共有11 個聚類，分別為植物修復(fù)、重金屬、土壤修復(fù)、鎘污染、土壤、農(nóng)田土壤、海泡石、修復(fù)、生物修復(fù)、小白菜和土壤改良，直觀地反映了中國土壤重金屬污染修復(fù)領(lǐng)域的研究內(nèi)容分布情況，并可將其歸納為耕地土壤重金屬污染、生物修復(fù)技術(shù)及土壤改良技術(shù)3 個研究領(lǐng)域。

圖5 關(guān)鍵詞聚類知識圖譜

3 小結(jié)

本研究通過CNKI 數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出2012—2022 年中國土壤重金屬污染修復(fù)領(lǐng)域的相關(guān)研究論文，利用CiteSpace 6.1.R6 軟件進(jìn)行可視化數(shù)據(jù)分析。結(jié)果表明，該領(lǐng)域的相關(guān)研究在國家層面獲得的支持力度較大，并以高等院校為主要研究機(jī)構(gòu)，但在國內(nèi)還尚未形成核心作者群；耕地土壤重金屬污染、生物修復(fù)技術(shù)及土壤改良技術(shù)3 個研究方向是該領(lǐng)域的研究熱點及發(fā)展趨勢。