王子鳴,閆大海,王 雷
(1.南京工業(yè)大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 南京 211816;2.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院,北京100012)
危險(xiǎn)廢物(Hazardous Waste)具有毒性、腐蝕性、易燃性、反應(yīng)性或感染性[1]。伴隨著工業(yè)快速發(fā)展,危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量與日俱增[2]。2017—2021 年,我國(guó)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量由6.936 89×107t 增長(zhǎng)至8.653 61×107t,貯存量由8.708 7×106t 增長(zhǎng)至1.194 891×108t[3]。由此可見(jiàn),在繁雜的種類(lèi)與龐大的貯存體量的背景下[4],研究危險(xiǎn)廢物減量及減輕存在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),對(duì)保障人體健康、維護(hù)生態(tài)安全、改善環(huán)境質(zhì)量具有重要意義[5]。
文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)是運(yùn)用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法定量分析一切知識(shí)載體的交叉學(xué)科[6],以布拉德福定律(Law of Bradford)[7]、洛特卡定律(Low of Lotka)[8]及齊普夫定律(Law of Zipf)[9]作為理論基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)某一研究領(lǐng)域已發(fā)表文獻(xiàn)進(jìn)行分析[10],體現(xiàn)該領(lǐng)域清晰且準(zhǔn)確的研究布局與現(xiàn)狀[11],展示其科學(xué)且全面的研究歷程與發(fā)展趨勢(shì)[11-13],如今已在環(huán)境科學(xué)[14]、生物學(xué)[15]與醫(yī)學(xué)[16]等學(xué)科廣泛應(yīng)用[17]。目前,該領(lǐng)域鮮有對(duì)國(guó)內(nèi)外危險(xiǎn)廢物研究長(zhǎng)期性與整體性的文獻(xiàn)計(jì)量分析。因此,本研究選取2003—2022 年發(fā)表于Web of Science 網(wǎng)站(WoS)中的科學(xué)引文索引擴(kuò)展版數(shù)據(jù)庫(kù)(SCI-E)以及中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫(kù)的文獻(xiàn)數(shù)據(jù),使用Co-Occurrence 13.4(COOC 13.4)、VOSviewer、Biblionmetrics 及文獻(xiàn)計(jì)量在線分析平臺(tái)(bibliometric.com)等工具,對(duì)近20 年來(lái)國(guó)內(nèi)外危險(xiǎn)廢物的研究歷程、當(dāng)前熱點(diǎn)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行梳理總結(jié),以期展現(xiàn)危險(xiǎn)廢物研究的總體情況,為我國(guó)研究者了解當(dāng)前研究形勢(shì)與掌握研究方向提供參考。
文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來(lái)源基于SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)以及CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)。SCI-E 的檢索方式為:主題TS = (“Hazardous Waste*”) OR (“Dangerous Waste*”) ,時(shí)間范圍Timespan = 2003—2022,文章類(lèi)型為“論文(Article)”; CNKI 文獻(xiàn)的檢索方式為:主題TS=(危險(xiǎn)廢物),時(shí)間范圍Timespan=2003—2022,文章類(lèi)型為期刊論文,限定文章來(lái)源為北大核心、中文社會(huì)科學(xué)引文索引數(shù)據(jù)庫(kù)(CSSCI)以及中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD)。上述來(lái)源分別檢索到危險(xiǎn)廢物相關(guān)文獻(xiàn)4 240 篇與1 162 篇,檢索日期為2023 年1 月5 日,對(duì)檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行整理與清洗,分別選取SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)中4 175 篇及CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)中968 篇文獻(xiàn)進(jìn)行計(jì)量分析。
首先使用COOC 13.4 軟件對(duì)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與清洗,COOC 13.4 軟件是一款可實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)頻次統(tǒng)計(jì)、構(gòu)建共現(xiàn)矩陣、預(yù)測(cè)研究前沿等功能的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)工具軟件[18];經(jīng)清洗后的數(shù)據(jù)著重選取發(fā)文量、國(guó)家、機(jī)構(gòu)、期刊及關(guān)鍵詞等方面作為主要研究?jī)?nèi)容,通過(guò)VOSviewer、Biblionmetrics 及文獻(xiàn)計(jì)量在線分析平臺(tái)等進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析,了解并總結(jié)危險(xiǎn)廢物當(dāng)前研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。VOSviewer 軟件是一款由荷蘭萊頓大學(xué)開(kāi)發(fā)的一款可將上述研究?jī)?nèi)容進(jìn)行可視化分析的軟件[19]。Biblionshiny 是一款由意大利那不勒斯費(fèi)德里克二世大學(xué)開(kāi)發(fā)基于R 語(yǔ)言的文獻(xiàn)計(jì)量程序[20]。文獻(xiàn)計(jì)量在線分析平臺(tái)是一款基于知識(shí)共享許可協(xié)議4.0(CC 4.0)開(kāi)發(fā)的開(kāi)放式在線文獻(xiàn)計(jì)量網(wǎng)站[21]。
某一領(lǐng)域的文獻(xiàn)發(fā)表規(guī)模一定程度上能夠反映出該領(lǐng)域的關(guān)注度與發(fā)展趨勢(shì)[16]。結(jié)果表明,對(duì)危險(xiǎn)廢物的研究總體呈明顯增長(zhǎng)的趨勢(shì),平均增長(zhǎng)率約為6.83%(圖1);其中,CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)歷年發(fā)文量均不足100 篇,SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)在2003—2017 年的歷年發(fā)文量略有上升但總體趨于同樣穩(wěn)定,年平均發(fā)文量約為162 篇;而最近5 年中國(guó)在SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)中的年度發(fā)文量增長(zhǎng)迅速,其年度發(fā)文量從最初不足5 篇逐步增至200 余篇,發(fā)文量從僅占同期全世界發(fā)文總量的2.92% 增加至49.88%,這是由于我國(guó)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題以及社會(huì)環(huán)保意識(shí)持續(xù)增強(qiáng),《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》等政策名錄的不斷更新,推動(dòng)研究深入與處置技術(shù)升級(jí),從而表現(xiàn)為我國(guó)在危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域發(fā)文量的快速增加,目前我國(guó)已成為該領(lǐng)域的研究主力之一。

圖1 危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域文獻(xiàn)數(shù)量年度變化趨勢(shì)Figure 1 Annual variation trend of literature in the field of hazardous waste research
2.2.1 國(guó)家(地區(qū))分布1)發(fā)文分布。
不同國(guó)家(地區(qū))在某一研究領(lǐng)域的論文發(fā)表情況一定程度上可以反映其對(duì)該領(lǐng)域的國(guó)際影響力與重視程度[22]。通過(guò)對(duì)SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)中所有作者所在的國(guó)家(地區(qū))進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析,可以看出2003—2022 年共有115 個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)表過(guò)危險(xiǎn)廢物相關(guān)論文。發(fā)表論文量前10 位的國(guó)家(地區(qū))如表1 所示,其近20 年發(fā)文量總計(jì)3 174篇,占總發(fā)文量的76.02%。由表1 可知,近20 年中國(guó)、美國(guó)及西班牙發(fā)文量位居世界前三,分別為1 017、776、260 篇,占全世界發(fā)文總量的比例依次為24.36%、18.59% 及6.23%;此外,“總被引頻次”和“篇均被引頻次”是衡量學(xué)術(shù)影響力的重要指標(biāo),能夠客觀反映該論文研究成果的受重視程度[23]。加拿大與西班牙論文篇均被引頻次分別以27.33 次/篇與27.06 次/篇位居世界前二,中國(guó)論文的篇均被引頻次為17.46 次/篇,在上述10 個(gè)國(guó)家中僅高于被引頻次為17.12 次/篇的巴西,說(shuō)明我國(guó)在該領(lǐng)域的文獻(xiàn)影響力與受重視程度較其他主要發(fā)文國(guó)家仍有提升潛力。

表1 發(fā)表論文量前10 位的國(guó)家(地區(qū))分布Table 1 Distribution of the top 10 published articles by country(region)
圖2 為發(fā)文量前10 位的國(guó)家隨時(shí)間發(fā)文量變化趨勢(shì)。 SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)中除美國(guó)外的其他國(guó)家2009 年前在危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量普遍較少;2009—2015 年,中國(guó)在危險(xiǎn)廢物名錄等相關(guān)政策的支撐下文獻(xiàn)的發(fā)表量開(kāi)始出現(xiàn)增長(zhǎng),并于2015 年超過(guò)美國(guó)躍居世界首位;2017 年以來(lái),在危險(xiǎn)廢物名錄等有關(guān)文件再次更新的背景下,中國(guó)對(duì)危險(xiǎn)廢物的研究正式步入高速發(fā)展階段,文獻(xiàn)的發(fā)表數(shù)量日益高漲,從文獻(xiàn)規(guī)模上看中國(guó)已成為當(dāng)前世界危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域第一大國(guó)。此外,圖2 中印度等發(fā)展中國(guó)家的文獻(xiàn)發(fā)表表現(xiàn)出緩慢增長(zhǎng)的趨勢(shì)。出現(xiàn)上述變化的主要原因是以我國(guó)為代表的發(fā)展中國(guó)家相較其他發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展較晚且速度較慢,隨著工業(yè)與經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展以及環(huán)保意識(shí)持續(xù)提高,污染防治規(guī)定與政策不斷完善,人員與資金等資源投入加大,固體廢物研究與處理越來(lái)越被重視。然而,在加速提高研究進(jìn)度與文獻(xiàn)發(fā)表速度的同時(shí),應(yīng)提高相應(yīng)文獻(xiàn)的質(zhì)量。

圖2 危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域主要發(fā)文國(guó)家文獻(xiàn)數(shù)量年度變化趨勢(shì)Figure 2 Literature annual change trend of main published countries in the field of hazardous waste research
2)合作分布。
使用文獻(xiàn)計(jì)量在線分析平臺(tái)對(duì)危險(xiǎn)廢物相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行國(guó)家間合作關(guān)系分析(圖3)。其中不同色塊代表不同國(guó)家,不同國(guó)家色塊的大小與該國(guó)發(fā)文量占全世界發(fā)文總量的比例成正比;不同色塊的連線代表彼此之間存在合作關(guān)系,連線的粗細(xì)程度與合作規(guī)模成正比。由圖3 可知,中國(guó)發(fā)文量與合作規(guī)模最大,與美國(guó)、澳大利亞、印度、英國(guó)等國(guó)家都有較為密切的合作;美國(guó)發(fā)文量與合作規(guī)模位居第二,除與中國(guó)合作最多外與法國(guó)、韓國(guó)、葡萄牙等也有緊密的合作;此外,其他各國(guó)之間也擁有較為密集的合作關(guān)系,表明危險(xiǎn)廢物已成為全世界共同關(guān)注與協(xié)同研究的對(duì)象。

圖3 危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域國(guó)際合作分布Figure 3 Distribution of international cooperation in the field of hazardous waste research
2.2.2 期刊分布
1)SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)。
期刊分布在一定程度上反映某一學(xué)科在文獻(xiàn)表現(xiàn)方面的集中度,是評(píng)價(jià)學(xué)科發(fā)展水平的重要指標(biāo)之一[24]。表2 是SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)中論文發(fā)表最多的10 個(gè)期刊的分布情況,為體現(xiàn)期刊的某篇文章在2022 年被引用的頻率,期刊的影響因子(IF)均來(lái)自2022 年版《期刊引證報(bào)告》(JCR)[25]。SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)中共有939 種期刊刊登了危險(xiǎn)廢物研究相關(guān)文獻(xiàn),其中Journal of Hazardous Materials、Journal of Cleaner Production 及Waste Management 是刊文量最高的3 種期刊,分別以有害物質(zhì)、清潔生產(chǎn)及廢物管理為主旨。論文收錄數(shù)量較高體現(xiàn)了環(huán)境學(xué)科領(lǐng)域期刊對(duì)危險(xiǎn)廢物研究的高度關(guān)注。

表2 SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域主要期刊分布Table 2 Distribution of major journals in the field of hazardous waste research in SCI-E database
2)CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)。
表3 為CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)中刊文量前10 位的主要期刊分布情況,其中《環(huán)境保護(hù)》為CSSCI 期刊,其余均為核心期刊。由表3 可以看出,中國(guó)危險(xiǎn)廢物相關(guān)論文投稿及發(fā)表分布較為分散,主要發(fā)表期刊影響因子均相對(duì)不高,說(shuō)明中國(guó)對(duì)該領(lǐng)域的研究范圍較大且數(shù)量較多,目前已發(fā)表了一定數(shù)量的優(yōu)質(zhì)論文,但高質(zhì)量文獻(xiàn)偏少,且高影響因子期刊占比較低。

表3 CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域主要期刊分布Table 3 Distribution of major journals in the field of hazardous waste research in CNKI database
2.2.3 機(jī)構(gòu)分布
1)SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)。
通過(guò)合并比較總發(fā)文量與總被引頻次的次序排布關(guān)系的H指數(shù),可以體現(xiàn)出發(fā)文機(jī)構(gòu)在危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域的論文質(zhì)量與學(xué)術(shù)影響力[26]。表4為SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)中文獻(xiàn)發(fā)表量前10 位的主要發(fā)文機(jī)構(gòu)。前10 位機(jī)構(gòu)的發(fā)文量均高于50 篇,其中中國(guó)科學(xué)院、浙江大學(xué)與埃及知識(shí)庫(kù)3 家機(jī)構(gòu)發(fā)文量位居前3 位;羅維拉-威爾吉利大學(xué)(西班牙)、中國(guó)科學(xué)院與印度科學(xué)工業(yè)研究委員會(huì)3 家機(jī)構(gòu)H指數(shù)位居前3 位。中國(guó)、西班牙與印度作為發(fā)展中國(guó)家在危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域活躍的發(fā)文機(jī)構(gòu)較多,研究?jī)?nèi)容涉及危險(xiǎn)廢物焚燒、回收利用及監(jiān)管等方向[27-29],上述國(guó)家研究成果對(duì)世界危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域的發(fā)展具有推動(dòng)作用。

表4 SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域主要研究機(jī)構(gòu)分布Table 4 Distribution of major research institutions in the field of hazardous waste research in SCI-E database
2)CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)。
表5 為CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)中文獻(xiàn)發(fā)表量前8 位的發(fā)文機(jī)構(gòu),其在危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域的文獻(xiàn)占比為54.54%。由表5 可以得出中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院在該領(lǐng)域發(fā)表論文最多,共發(fā)表相關(guān)論文119 篇,清華大學(xué)與浙江大學(xué)位列其后,分別發(fā)表論文63 篇與24 篇,浙江大學(xué)同時(shí)也為該領(lǐng)域?qū)W位論文發(fā)表數(shù)量最多的機(jī)構(gòu)。除中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院與清華大學(xué)外,其余發(fā)文機(jī)構(gòu)的H指數(shù)均相對(duì)較低。

表5 CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域主要研究機(jī)構(gòu)分布Table 5 Distribution of major research institutions in the field of hazardous waste research in CNKI database
2.3.1 SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)
選取SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)中的發(fā)文國(guó)家、來(lái)源期刊并使用Biblionshiny 程序分析其與高頻關(guān)鍵詞的共現(xiàn)分布情況,繪制出如圖4 所示的桑基圖(Sankey Diagram)。其中中段為刊文量前14 位的來(lái)源期刊;左側(cè)為發(fā)文量前15 位的國(guó)家,其中中國(guó)研究者發(fā)表論文最多,投稿時(shí)主要選擇Journal of Hazardous Materials、Journal of Cleaner Production及Waste Management 等期刊;右側(cè)為前14 位的高頻關(guān)鍵詞,除危險(xiǎn)廢物(Hazardous Waste)外,金屬/重 金 屬(Metals/Heavy Metals) 與 飛 灰(Fly Ash)等是危險(xiǎn)廢物主要研究種類(lèi),浸出(Leaching)、吸附(Adsorption)、填埋(Landfill)、焚燒(Incineration)及穩(wěn)定化(Stabilization)等是危險(xiǎn)廢物的熱門(mén)研究方向。此外,回收利用(Recycling)與固廢管理(Waste Management)同樣是世界危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。

圖4 “發(fā)文國(guó)家-來(lái)源期刊-關(guān)鍵詞”桑基圖Figure 4 Sankey diagram of“countries-sources-keywords”
2.3.2 CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)
由于CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)中的中文文獻(xiàn)基本為中國(guó)作者發(fā)表,故選擇COOC 13.4 軟件對(duì)CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)中出現(xiàn)頻次不低于15 的高頻關(guān)鍵詞與我國(guó)主要發(fā)文機(jī)構(gòu)進(jìn)行雙聚類(lèi)可視化分析(圖5)。由圖5 可知,重金屬、飛灰、醫(yī)療廢物及二英等是我國(guó)危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域主要的研究對(duì)象,焚燒、填埋、浸出及協(xié)同處置等是我國(guó)該領(lǐng)域研究的主要方向。從關(guān)鍵詞間的聚類(lèi)關(guān)系來(lái)看,重金屬與飛灰具有比較明顯的聚類(lèi)效果,即其在研究過(guò)程中一般同時(shí)存在;協(xié)同處置大多與固體廢物共同出現(xiàn)且與二英及浸出毒性具有較高關(guān)聯(lián)性;焚燒、醫(yī)療廢物及填埋場(chǎng)等一般情況下需要分別結(jié)合固化穩(wěn)定化、污染防治及處理處置等來(lái)研究。此外,通過(guò)分析發(fā)文機(jī)構(gòu)發(fā)表論文時(shí)共同署名的情況,可以判斷出不同機(jī)構(gòu)間研究合作的大致情況,例如中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院與清華大學(xué)的合作較為密切,研究方向豐富且相似;北京化工大學(xué)、浙江大學(xué)及重慶大學(xué)則在危險(xiǎn)廢物管理、重金屬、飛灰及浸出毒性研究方面合作相對(duì)較多。整體來(lái)看各機(jī)構(gòu)之間均保持著不同程度的合作關(guān)系,能夠?qū)崿F(xiàn)在研究過(guò)程中彼此幫助與互相補(bǔ)充,從而有利于促進(jìn)研究深入發(fā)展,進(jìn)而提高中國(guó)在世界危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域中的影響力。

圖5 關(guān)鍵詞-發(fā)文機(jī)構(gòu)雙聚類(lèi)圖Figure 5 Biclustering graph of keywords-issuing institutions
2.4.1 SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)
為凸顯危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域目前的研究布局與分布,對(duì)SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)中危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域出現(xiàn)頻次不低于20 的高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類(lèi)共現(xiàn)分析,通過(guò)VOSviewer 軟件繪制出對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)如圖6 所示。在SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)中,該領(lǐng)域的研究目前存在3 種主要的研究方向(聚類(lèi)):第1 聚類(lèi)主要關(guān)注危險(xiǎn)廢物對(duì)環(huán)境的影響與潛在的風(fēng)險(xiǎn)以及相對(duì)應(yīng)的管理政策等,危險(xiǎn)廢物貯存或處置不當(dāng)將對(duì)周邊環(huán)境與生態(tài)造成較為嚴(yán)重的危害,因此有必要做好管理及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作;第2 聚類(lèi)集中研究了危險(xiǎn)廢物的處理方法,例如吸附法(Adsorption)、氧化法(Oxidation)、熱解法(Pyrolysis) 及提取萃取法(Extraction)等,研究其在上述主要方法下去除的規(guī)律與原理;第3 聚類(lèi)則聚焦于不同來(lái)源危險(xiǎn)廢物中重金屬及砷等元素在處置過(guò)程中的遷移轉(zhuǎn)化特性,例如在利用水泥窯協(xié)同處置焚燒飛 灰(Fly Ash)、底 灰(Bottom Ash) 及 爐 渣(Slag)等制造波特蘭水泥后,通過(guò)測(cè)試產(chǎn)品的浸出毒性,評(píng)估其穩(wěn)定性以及對(duì)危險(xiǎn)廢物的固定效果;此外,由于水體存在自然流動(dòng)性,被污染的水體往往會(huì)造成更大范圍且更加惡劣的污染,因此自然水與城市污水等水體也是此聚類(lèi)中主要的研究對(duì)象之一。隨著低碳減排與綠色發(fā)展等概念的發(fā)展,上述3 種聚類(lèi)均體現(xiàn)出對(duì)危險(xiǎn)廢物回收再利用的關(guān)注,區(qū)別于以往焚燒、填埋等污染嚴(yán)重且風(fēng)險(xiǎn)較大的傳統(tǒng)處理方式,根據(jù)需求分離出不同組分并進(jìn)行資源化利用或直接替代部分化石燃料甚至生產(chǎn)原料的協(xié)同處置已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)[30]。

圖6 SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)鍵詞聚類(lèi)分析Figure 6 Keyword clustering analysis of SCI-E database
2.4.2 CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)
使用VOSviewer 軟件對(duì)CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)中危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域出現(xiàn)頻次不低于20 的高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類(lèi)共現(xiàn)分析,結(jié)果如圖7 所示。我國(guó)危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域同樣形成了3 個(gè)主要的聚類(lèi)。除危險(xiǎn)廢物自身外,立足于解決工程實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題或提升處理效率的研究是該領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)聚類(lèi),這一趨勢(shì)與CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)中工程研究類(lèi)論文以及技術(shù)研究或技術(shù)研發(fā)類(lèi)論文占比超過(guò)60% 相符。目前由于水泥窯等協(xié)同處置例如焚燒飛灰等危險(xiǎn)廢物具有降低消耗及節(jié)能減排的優(yōu)勢(shì)[31],工業(yè)領(lǐng)域協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物的相關(guān)研究成為該聚類(lèi)中的一小聚類(lèi),其中重金屬、砷元素及二英是其中研究相對(duì)較多的對(duì)象,其在處理過(guò)程前后的遷移釋放與產(chǎn)物的長(zhǎng)期穩(wěn)定性是研究者關(guān)注的重點(diǎn)[32]。此外,由于危險(xiǎn)廢物特別是醫(yī)療廢物、危險(xiǎn)化學(xué)品及含有危險(xiǎn)廢物的污泥等具有不同于一般固體廢物的污染特性,研究其在存放與焚燒等處置過(guò)程中所需的不同管理原則與標(biāo)準(zhǔn)政策是該領(lǐng)域研究的第2個(gè)主要聚類(lèi)。同時(shí),為達(dá)成固體廢物尤其是危險(xiǎn)廢物的污染防治與實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì),探究如何將危險(xiǎn)廢物減量化及無(wú)害化并實(shí)現(xiàn)資源化綜合利用是第3 聚類(lèi)主要的研究方向。此外,目前已有不少研究者注意到需結(jié)合中國(guó)實(shí)際,因地制宜地制定對(duì)應(yīng)政策與標(biāo)準(zhǔn)[4],在彰顯中國(guó)智慧的同時(shí)也對(duì)提高中國(guó)在國(guó)際處理技術(shù)領(lǐng)域的話(huà)語(yǔ)權(quán)等方面具有積極意義。

圖7 CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)鍵詞聚類(lèi)分析Figure 7 Keyword clustering analysis of CNKI database
通過(guò)對(duì)SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)與CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)中除危險(xiǎn)廢物(Hazardous Waste)外歷年出現(xiàn)頻率最高的10 個(gè)關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì),以5 a 為一個(gè)階段,分析危險(xiǎn)廢物領(lǐng)域研究熱點(diǎn)隨階段變化的演化趨勢(shì),有助于了解該領(lǐng)域不同時(shí)期的研究重點(diǎn)與發(fā)展歷程。
2.5.1 SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)
圖8 與圖9 為SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)高頻關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次隨時(shí)間演化趨勢(shì)分布。由圖8 可以看出,重金屬(Heavy Metals)、固定/穩(wěn)定化(Solidification/Stabilization)、廢棄物管理(Waste Management)、浸出(Leaching)及飛灰(Fly Ash)等均為每階段都會(huì)在文獻(xiàn)中出現(xiàn)較多的關(guān)鍵詞,說(shuō)明對(duì)危險(xiǎn)廢物的研究基本圍繞上述1 個(gè)或多個(gè)關(guān)鍵詞展開(kāi)。在2003—2007 年,填埋(Landfill)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(Risk Assessment)與滲濾液(Leachate)是頻次相對(duì)較高的關(guān)鍵詞,這是由于此前普遍對(duì)危險(xiǎn)廢物的認(rèn)知不到位與處置技術(shù)不完善,對(duì)填埋堆積產(chǎn)生滲濾液的性質(zhì)以及因此產(chǎn)生的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)一直處在認(rèn)識(shí)與了解的過(guò)程; 2008—2017 年,吸附(Adsorption)與固定(Immobilization)等隨著時(shí)間演變頂替了部分上一階段的關(guān)鍵詞,回收利用(Recycling)逐漸成為這一時(shí)期出現(xiàn)較多的關(guān)鍵詞之一,說(shuō)明研究者根據(jù)既往的研究結(jié)果開(kāi)始逐步重視回收利用技術(shù)研究。為避免因中國(guó)文獻(xiàn)規(guī)模較大從而掩蓋其他國(guó)家論文的研究趨勢(shì),對(duì)SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)中近5 年非中國(guó)文獻(xiàn)中高頻關(guān)鍵詞變化趨勢(shì)進(jìn)行單獨(dú)繪制(圖9),對(duì)比分析圖8 及圖9 可知,在這一階段國(guó)內(nèi)外危險(xiǎn)廢物的研究趨勢(shì)大體相同,除均保持對(duì)飛灰、固化/穩(wěn)定化等關(guān)鍵詞的關(guān)注外,其他國(guó)家文獻(xiàn)中焚燒(Incineration)、金屬(Metals)及固體廢物(Waste)等關(guān)鍵詞使用相對(duì)較多,循環(huán)經(jīng)濟(jì)(Circular Economy)、生命周期評(píng)價(jià)(Life Cycle Assessment)及含油污泥(Oily Sludge)等關(guān)鍵詞則在我國(guó)文獻(xiàn)中使用較多,說(shuō)明我國(guó)近5 年在研究目的、方向及對(duì)象等方面較其他國(guó)家已呈現(xiàn)出較為明顯的區(qū)別及一定的領(lǐng)先趨勢(shì):部分研究者對(duì)危險(xiǎn)廢物的研究不再局限于一種方向或目的,開(kāi)始聚焦于全方位的綜合處理研究目標(biāo),研究對(duì)象也開(kāi)始轉(zhuǎn)向近年來(lái)關(guān)注較多的熱點(diǎn)污染物。

圖9 2018—2022 年SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)非中國(guó)文獻(xiàn)高頻關(guān)鍵詞隨時(shí)間演化趨勢(shì)Figure 9 Trends in the evolution of high-frequency keywords over time in the SCI-E database except for China from 2018 to 2022
2.5.2 CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)
通過(guò)比較分析圖10 可以發(fā)現(xiàn)固體廢物、重金屬、飛灰及浸出毒性等關(guān)鍵詞貫穿我國(guó)危險(xiǎn)廢物研究始終,這與SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)的趨勢(shì)類(lèi)似。

圖10 CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)高頻關(guān)鍵詞隨時(shí)間演化趨勢(shì)Figure 10 Trends in the evolution of high-frequency keywords over time in the CNKI database
在2003—2007 年,由于我國(guó)研究剛剛興起,對(duì)于危險(xiǎn)廢物的研究尚未形成體系,危險(xiǎn)廢物研究的文獻(xiàn)不多且方向較為單一,文獻(xiàn)中出現(xiàn)較多的關(guān)鍵詞大多與飛灰及浸出毒性等有關(guān)。隨著認(rèn)知的進(jìn)步與技術(shù)的發(fā)展, 2008—2017 年,危險(xiǎn)廢物管理、填埋場(chǎng)、二英及協(xié)同處置等開(kāi)始取代焚燒等成為文獻(xiàn)中常見(jiàn)的關(guān)鍵詞,可以看出由于危險(xiǎn)廢物引起的環(huán)境問(wèn)題日益突出,對(duì)于危險(xiǎn)廢物及其存放場(chǎng)所的管理成為我國(guó)重視的方面之一,研究者的目光開(kāi)始轉(zhuǎn)向二英這類(lèi)因焚燒廢物而產(chǎn)生的有毒有害污染物以及開(kāi)發(fā)能夠替代焚燒等傳統(tǒng)方式的新技術(shù)。自2018 年以來(lái),在生態(tài)文明建設(shè)等思想的影響下,一些文獻(xiàn)開(kāi)始使用無(wú)害化、資源化與無(wú)廢城市作為關(guān)鍵詞,表明我國(guó)對(duì)危險(xiǎn)廢物的研究也開(kāi)始從僅考慮如何控制與去除的單一模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樵诖嘶A(chǔ)上向減產(chǎn)量與再利用的多元模式發(fā)展。此外,由于新型冠狀病毒疫情的肆虐,醫(yī)療廢物再次成為被較多使用的關(guān)鍵詞,疫情新形勢(shì)下如何處置新產(chǎn)生的醫(yī)療廢物是我國(guó)需要重視的內(nèi)容。
某一研究領(lǐng)域短時(shí)間內(nèi)較多出現(xiàn)的突現(xiàn)性關(guān)鍵詞一定程度上能夠更好地體現(xiàn)該領(lǐng)域新生的研究熱點(diǎn)并對(duì)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的研究趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)[33],使用COOC 13.4 軟件對(duì)SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)與CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)中突現(xiàn)強(qiáng)度較高的關(guān)鍵詞進(jìn)行匯總分析,其分布情況如下。
2.6.1 SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)
如圖11 所示,2010 年以前SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)中的研究熱點(diǎn)主要與環(huán)境污染(Contamination/Environmental Pollution)有關(guān),包括滲濾液(Leachate)、多氯聯(lián)苯(PCBs)、浸出(Leaching)以及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)(Risk Assessment)等;波特蘭水泥(Portland Cement)因其能夠利用含硅酸鹽礦渣或粉煤灰等危險(xiǎn)廢物作為部分生產(chǎn)原料,在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能基本不變等優(yōu)勢(shì),在2012年成為危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)并持續(xù)至2013年;底灰(Bottom Ash)、飛灰(Fly Ash)與生命周期評(píng)價(jià)(Life Cycle Assessment)在2017—2018年的關(guān)注度相對(duì)更高;污水污泥(Sewage Sludge)因其產(chǎn)生量巨大,其中的重金屬與多環(huán)芳烴等物質(zhì)存在對(duì)環(huán)境造成二次污染的風(fēng)險(xiǎn)[34],因此其在2020—2021 年成為研究的熱門(mén)內(nèi)容。循環(huán)經(jīng)濟(jì)(Circular Economy)以及對(duì)含油污泥(Oily Sludge)與電鍍污泥(Electroplating Sludge) 進(jìn)行研究是SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)自2020 年以來(lái)新興的熱點(diǎn)。含油污泥在含有大量原油的同時(shí)還含有大量膠質(zhì)、瀝青質(zhì)以及苯系物、蒽、酚及芘等有毒有害物質(zhì),甚至還有放射性物質(zhì)和重金屬[35];電鍍污泥的化學(xué)成分和物質(zhì)組成復(fù)雜,結(jié)晶度低,結(jié)晶粒度小,其中的重金屬多以氫氧化物膠體和晶格取代形式存在[36];由此可見(jiàn),含油污泥與電鍍污泥極易對(duì)環(huán)境與人體造成嚴(yán)重危害并產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,是危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域未來(lái)需要重點(diǎn)防范與治理的對(duì)象。

圖11 SCI-E 數(shù)據(jù)庫(kù)突現(xiàn)詞分布趨勢(shì)Figure 11 Distribution trend of emergent words in SCI-E database
2.6.2 CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)
通過(guò)對(duì)圖12 中的突現(xiàn)詞分布進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn)CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)中危險(xiǎn)廢物成為研究熱點(diǎn)開(kāi)始于2006 年前后,在隨后的2007—2010 年,如何對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行固化與穩(wěn)定化處置成為當(dāng)時(shí)研究的熱點(diǎn)。隨著研究的深入,2011—2017 年研究的熱點(diǎn)轉(zhuǎn)向以二英為代表的復(fù)雜有機(jī)污染物,研究的思路也開(kāi)始從如何處理處置產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)變?yōu)槿绾渭訌?qiáng)危險(xiǎn)廢物管理以及防治發(fā)生二次污染等方面;值得一提的是,協(xié)同處置或水泥窯協(xié)同處置這一類(lèi)關(guān)鍵詞在CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中分別在2007—2009 年、2010—2013 年與2015—2016 年多次突現(xiàn),說(shuō)明其在我國(guó)危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域具有較高的關(guān)注度與生命力,這是由于水泥窯等工業(yè)窯爐協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物符合我國(guó)對(duì)于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”與“碳中和”等政策的要求,因此在我國(guó)具有非常良好的發(fā)展前景[31]。2019—2020 年,在推進(jìn)節(jié)約資源與降低消耗的大背景下,CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)中的熱門(mén)研究對(duì)象在以往選擇較為具體的物質(zhì)基礎(chǔ)上進(jìn)一步延伸為固體廢物這一整體類(lèi)別,但對(duì)固體廢物綜合處理與利用的過(guò)程中仍需優(yōu)先處置可能混在其中的危險(xiǎn)廢物。醫(yī)療廢物為2020—2021 年出現(xiàn)的突現(xiàn)詞,這是由于新冠肺炎疫情產(chǎn)生了大量醫(yī)療廢物,未來(lái)對(duì)其的管理與處置仍需多加關(guān)注。2021 年以來(lái),在《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》3次更新及人與自然和諧共生等政策的推進(jìn)下,危險(xiǎn)廢物資源化利用成為研究熱點(diǎn)。

圖12 CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)突現(xiàn)詞分布趨勢(shì)Figure 12 Distribution trend of emergent words in CNKI database
1)從發(fā)文規(guī)模與科研力量等方面可以看出世界范圍內(nèi)對(duì)危險(xiǎn)廢物的研究方興未艾:①危險(xiǎn)廢物相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表規(guī)模目前已實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng),中國(guó)文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量已躍居世界首位;②已有較多國(guó)家(地區(qū))開(kāi)始對(duì)危險(xiǎn)廢物進(jìn)行研究,不同國(guó)家間交流合作密集,中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家給予了較高的關(guān)注度;③中國(guó)、西班牙與印度的科研機(jī)構(gòu)對(duì)危險(xiǎn)廢物的研究較為豐富,我國(guó)學(xué)術(shù)影響力較其他發(fā)達(dá)國(guó)家仍有差距。
2)通過(guò)對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析,表明危險(xiǎn)廢物的相關(guān)研究已較為全面且深入:①?lài)?guó)內(nèi)外研究方向大體相同,其中國(guó)外研究偏向理論創(chuàng)新,我國(guó)研究則偏向技術(shù)應(yīng)用;②研究大多集中于危險(xiǎn)廢物污染防治政策、處置技術(shù)開(kāi)發(fā)以及探究重金屬、二英與砷等污染物遷移釋放規(guī)律等方向;③實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物回收利用是目前研究的熱門(mén)方向。
3)總結(jié)突現(xiàn)詞的分布趨勢(shì),可以得出研究對(duì)象不斷增加的同時(shí)研究?jī)?nèi)容不斷擴(kuò)充是當(dāng)前危險(xiǎn)廢物研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì),減量化、無(wú)害化與資源化是該領(lǐng)域今后的主要研究目的與方向。
綜上所述:①?lài)?guó)家可從法律政策、資金人才等方面支持工業(yè)生產(chǎn)與排放綠色轉(zhuǎn)型,減少危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生及其對(duì)環(huán)境的影響;②我國(guó)科研機(jī)構(gòu)可適當(dāng)加強(qiáng)理論創(chuàng)新等方向的關(guān)注,增加與其他機(jī)構(gòu)的交流及合作,拓寬創(chuàng)新廣度及增進(jìn)研究深度;③我國(guó)研究者應(yīng)優(yōu)先構(gòu)建多元化、全過(guò)程的研究模式,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相關(guān)技術(shù)與理論創(chuàng)新,發(fā)揮我國(guó)擅長(zhǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的研究?jī)?yōu)勢(shì)。