基于CNKI数据库的土壤重金属修复文献计量分析

2020-11-10卢青颜雄李文昭孙若楠何格格赵君

福建农业科技 2020年7期

卢青　颜雄　李文昭　孙若楠　何格格　赵君

摘要：为深入了解土壤重金属修复研究现状，采用文献计量方法，以1999-2019年CNKI数据库收录的国内学术论文为对象，以SU=‘土壤重金属AND SU=‘修复为主题词，从年度发文量、基金来源、作者发文量、高被引论文以及关键词等方面对近20年土壤重金属修复领域的文献进行系统分析。结果表明：检索到1999-2019年有效文献共3793篇，累计作者6895人次;年度发文量呈飞速增长趋势，发文量居前3名的作者分别是周静、吴龙华、仇学亮;从基金来源分析，国家自然科学基金资助发文量高达611篇;从高被引论文和关键词分析，植物修复是土壤重金属污染修复的研究热点，镉、铅污染土壤修复是研究重点，生物炭修复重金属污染土壤是未来的发展方向。

关键词：土壤重金属;修复;文献计量学;中国知网

中图分类号：X53 文献标志码：A 文章编号：0253-2301（2020）07-0001-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2020.07.001

Bibliometrics Analysis on Soil Heavy Metal Restoration Based on CNKI Database

LU Qing1，2， YAN Xiong1*， LI Wen-zhao1， SUN Ruo-nan1， HE Ge-ge1， ZHAO Jun1

（1. Zunyi Normal University，Zunyi， Guizhou 563006， China; 2. Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China）

Abstract： In order to gain a deeper understanding of the research status of soil heavy metal restoration in related fields， the literature measurement method was adopted in this paper， by taking the domestic academic papers included in the CNKI database from 1999 to 2019 as the research object， and taking SU=′soil heavy metal′ AND SU=′repai′ as the subject headings， the literatures in the field of soil heavy metal restoration in the past 20 years were systematically analyzed from the aspects of the annual number of published papers， fund source， the number of published papers by author， highly cited papers and keywords. The results showed that a total of 3793 valid documents have been retrieved， with a total of 6895 authors. The annual number of articles published increased rapidly， and the top three authors were Zhou Jing， Wu Longhua and Qiu Xueliang. From the perspective of fund source， the National Natural Science Foundation of China subsidized the largest number of papers with 611. From the perspective of highly cited papers and keywords， the use of plant remediation was a research hotspot for the soil heavy metal pollution remediation. The remediation of soil contaminated by cadmium and lead was the research focus， and the remediation of soil contaminated by heavy metals through biochar was the future development direction.

Key words： Soil heavy metals; Remediation; Bibliometrics; CNKI

土壤是人類重要的自然资源，随着经济的快速发展，含重金属的污染物通过各种途径进入土壤，并且对土壤造成一定的污染。土壤重金属污染是指因人类活动、工业或农业等使土壤中重金属含量超过其背景值，导致生态环境恶化[1]。重金属污染物进入土壤后，在土壤中很难被降解。重金属在土壤中具有隐蔽性、不可逆性、累积性等特点，对动植物的生存及社会发展都具有一定的危害[2]。目前，国内外对重金属污染土壤的修复主要表现在以下三方面[3-4]，一是运用工程方法将污染物从土壤中去除，使之降低到其允许的范围内;二是通过物理、化学或生物学等方法改变重金属的存在形态，降低其生物有效性和迁移性，阻止土壤重金属向目标植物迁移，使目标植物的重金属含量维持在安全阈值内;三是利用富集（高富集）植物，将重金属从土壤转移到植物中，以此达到去除的目的。当前，土壤重金属修复研究普遍存在的问题是：修复场所试点少、治理示范规模较小、区域发展不平衡、缺乏成熟的治理技术等，且市场中技术工程化、精细化和产业化亟待加强[5]。

文献计量学是通过运用数学和统计学的分析方法对文献进行数据处理，根据数据可视性分析，从各角度系统评价近年来某一学科领域研究成果分布，并揭示该领域未来可能的发展趋势和研究热点等情况的一门新兴学科[6-7]。为探明近20年来土壤重金属修复的研究现状，本研究采用文献计量学统计方法，从年度发文量、基金来源、作者发文量、高被引论文以及关键词等方面对近20年土壤重金属修复领域的文献进行系统统计分析，为下一步土壤重金属修复研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 数据来源

以中国知网（CNKI）文献数据库为统计源。检索范围：基础科学、工程科技Ι辑、工程科技Ⅱ辑、农业科技。

1.2 检索方法

采用專业检索方式，根据表达式SU=‘土壤重金属AND SU=‘修复分别检索。时间起止年限为1999年1月1日至2019年12月31日。

1.3 数据分析

共检索到相关文献4265篇，将其中的访谈、报告、广告、会议等非学术类和无关期刊剔除后，最终获得与土壤重金属修复相关的3793篇有效论文，并将其所有相关结果和数据导出进行分析。

2 结果与分析

2.1 年度发文量分布

年度发文量分布可以在一定程度上反映所研究领域的发展历程以及现状[8]。本研究共检索1999-2019年间土壤重金属修复有效国内文献3793篇，年度发文量情况如图1所示。1999年该领域的研究处于起步阶段，当年发文量仅为1篇;至2001年每年发文量都在10篇以内，说明2001年前土壤重金属修复还未受到普遍关注;2005年发文量为43篇，到2008年上升了2倍多，达到91篇;2009年后每年发文量均超过100篇;2014年以来研究处于高峰期，年发文量都超过300篇;2016年以来年发文量都超过400篇。这与国家和地方政府发布的法律法规有关。随着社会经济的快速发展，国家对土壤污染越来越重视，“土壤污染防治行动计划”（又称“土十条”）于2009年5月28日正式发布，引领了众多专家和学者的研究热情。纵观近20年，土壤重金属修复相关领域的发文量整体呈现递增的趋势，由此可以说明专家和学者已经认识到了土壤污染的种种危害，逐步重视并加强了土壤重金属修复技术的研究。

2.2 论文资助基金来源分布

从论文资助基金来源分布可以看出国家或地方对某个领域的支持程度。排名前10的资助基金如图2所示，从基金分布来看，排名前4的资助基金分别是国家自然科学基金、国家高技术研究发展计划、国家科技支撑计划和国家重点基础研究发展计划。排名第1的国家自然科学基金资助发文量高达611篇，比第2～10名总和还要多。由此可知，土壤重金属修复是国家重点支持方向，国家对土壤重金属修复研究极其重视。同时看到，广东、江苏、湖南、浙江和广西等省级自然科学基金也对土壤重金属修复研究给予一定的支持，其中广东省最多，发文量为29篇。说明土壤重金属修复研究在这些省份得到重视并取得一些成果。

2.3 作者发文量分布

通过发文量统计分析得知，1999-2019年从事过土壤重金属修复的学者共计6895人次，其中有6760人次发表了1～5篇文献，占98.04%，发表5篇以上论文的作者共有146人次，占1.97%。说明土壤重金属修复领域关注面较广，关注人群较多，并有超过百人的群体长期从事土壤重金属修复的研究工作。从1999-2019年发文量居前10位的作者统计（表1）可知，前10位作者发表的论文共计153篇，占发文总量的4.03%。发文量居前3名的作者分别是中国科学院南京土壤研究所周静（24篇）和吴龙华（20篇）、中山大学仇学亮（19篇），排名第10的作者发文量也达到了10篇。这些作者及其所在机构在土壤重金属修复研究方面开展了大量的工作，一方面说明这些科研机构对土壤重金属修复方面的关注度很高，另一方面说明我国土壤重金属修复研究领域正在形成一批影响力较高、研究领域相对集中的科研群体，持续推动着我国土壤重金属修复领域的研究和发展。

2.4 高被引文献分布

论文被引次数反映某研究方向的关注度和论文的质量程度。分析论文高被引频次，可以反映文献在该领域的价值。被引频次越高，说明该文献被关注的程度越高，在该领域的价值也就越大[9]。1999-2019年间被引次数排名前10的论文如表2所示。排名前10的论文发表在9种期刊，被引频次最高的3篇论文分别刊登在《土壤通报》《农业环境科学学报》和《生态学杂志》。这10篇论文中引用次数最高的为1082次，最低的为424次。从被引文献题目分析，高被引文献多半为文献综述。其中，修复技术以及污染现状在土壤重金属修复中是一个比较重要的关注点。从被引用次数可知，土壤重金属修复越来越受到关注。

2.5 高频关键词分布

通过对关键词分析，可以了解该领域的发展过程、特点、规律以及相关联系，尤其能反映其研究的前沿和热点[10]。对CNKI导出的数据进行关键词分析，由表3可知，1999-2019年间土壤重金属修复相关领域的文献共涉及关键词6012个。根据出现频次由高到低排序，选择居前20位的关键词统计分析。关键词中植物修复排名第3，出现735次，生物修复排名13，出现125次，说明在土壤重金属修复中，植物修复占主要位置。在植物修复中，超富集植物出现82次，说明在植物修复中超富集植物是重要的关注点。由表3可知，对重金属镉、铅污染方面研究较多，特别是镉污染，出现频率376次。从论文引用次数及关键词出现频次分析，植物（生物）修复土壤重金属污染是当前的研究热点，镉、铅污染土壤修复是研究重点，生物炭修复重金属污染土壤是未来的发展方向。

3 结论

对我国1999-2019年期间土壤重金属修复领域3793篇国内文献的统计分析表明，20年来该领域的研究飞速发展，关注人群成倍增加，尤其从2009年起年发文量均超过100篇，2014年以来研究进入了高峰期，年发文量均超过300篇。从论文资助基金来源分布分析，排名第1的是国家自然科学基金，发文量高达611篇，说明土壤重金属修复领域的基础研究得到国家的大力支持。从研究机构分析，中国科学院南京土壤研究所和农业农村部环境保护科研监测所等科研单位对土壤重金属修复方面的关注度很高。单篇文献被引次频次最高达到1082次。从关键词分布分析，在重金属污染土壤中的镉污染最为严重。主要是在土壤重金属污染中，从点位超标率来看，无机元素为土壤主要污染物，其中镉的超标点位最多[11]。土壤重金属污染修复技术中的植物修复技术作为新兴、高效的生物修复方法，已被科学界和政府部门认可[12]。对论文引用次数及关键词出现频次的综合分析表明，利用植物（生物）修复土壤重金属污染是当前的研究热点，镉、铅污染土壤修复是研究重点，生物炭修复重金属污染土壤是未来的发展方向。

本研究只是基于CNKI的国内文献进行分析，分析广度和深度都存在不足。在此基础上，未来可以将数据源由CNKI扩展到Web of Science，从土壤-植物-微生物的关系、研究人员之间的联系及其他相近研究领域的交叉融合等多角度进行深入分析，为土壤重金属修复理论及技术的发展和提升提供理论参考。

参考文献：

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[2]罗辉，朱易春，冯秀娟.重金属污染土壤的生物修复技术研究进展[J].安徽农业科学，2015，43（5）：224-227.

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[5]刘俭根.我国土壤重金属污染现状及治理战略[J].资源节约与环保，2019（4）：145.

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[8]祁卓麟.基于CNKI的国内外农业文献发文统计分析与评价研究[J].北方园艺，2013（18）：190-194.

[9]黄玉云，颜雄，蔡深文，等.基于CNKI数据库的土壤呼吸文献计量分析[J].河南农业，2019（2）：43-45.

[10]李昂，侯红，苏本营，等.基于CNKI文献分析的镉污染土壤钝化技术概况及效果评估研究[J].农业环境科学学报，2019，38（8）：1677-1684.