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化工园区无组织废气治理技术研究进展与文献计量学分析

2022-05-30马虹段斌

关键词:挥发性有机物研究进展

马虹 段斌

【摘  要】论文基于CNKI数据库的中文文献,利用COOC和VOSviewer软件对化工园区无组织废气治理技术的研究进行可视化知识图谱分析,研究发现:①从研究阶段来看,国内对于化工园区无组织废气治理技术的研究经历了萌芽期、发展期和稳定期;②从研究情况来看,无组织排放、挥发性有机物是目前的研究热点;③从研究前沿来看,无组织排放特征、治理技术等领域,是今后化工园区无组织废气治理技术新的研究热点。

【关键词】无组织排放;挥发性有机物;研究进展

【中图分类号】F416.7;X511【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2022)05-0123-03

1 引言

化工园区尤其是精细化工园区作为化工行业的主要集中区,其无组织排放不容忽视,造成无组织排放的原因主要是园区各企业生产车间不密闭、废气收集措施效率低、库房收集措施不当以及不可避免的无组织挥发等。挥发性有机物(VOCs)的沸点较低、易挥发,多具有刺激性气味和毒性,是形成空气污染的前提物质。各化工园区管理者及园区企业对于无组织排放情况极为关注,并且采取了很多措施进行治理。

为研究化工园区无组织废气治理技术的研究发展阶段及现状,本文提出采用Co-Occurrence9.9(COOC9.9)和VOSviewer可视化软件对化工园区无组织废气治理技术研究的线索进行追溯,通过发文量、关键词以及研究热点等剖析国内研究现状,并与知网配置的文献分析功能的结果相比较,预测后续研究热点及方向,为相关研究人员提供参考。

2 研究方法和数据来源

2.1 研究方法

为探讨化工园区无组织废气治理技术研究的发展现状,本文依据文献计量分析法的相关原理进行文献分析。具体操作如下:第一步,对知网搜索并下载的大量文献,按照关键词合并同类进行数据清洗;第二步,运用Co-Occurrence9.9(COOC9.9)软件对清洗后的关键词采用共现矩阵法进行矩阵分析;第三步,关联VOSviewer软件对文本分析结果进行核实以及可视化分析。同时,本文将分析结果与知网配置的文献分析功能的结果进行比较,印证上述分析结果的正确性。

2.2 数据来源

本文分析的文献来源于中国知网CNKI数据库,采用关键词检索手段对CNKI数据库进行文献筛选。通过上述筛选手段能够保证所分析文献数据全面涵盖整个研究过程,同时,具有明显的研究延续性,形成了完整的研究体系,基于CNKI数据库的特性,相关文献分析结果能够很好且准确地反映研究对象的特征。

运用Co-Occurrence9.9(COOC9.9)软件对文献数据进行清洗,按照关键词筛选—合并—删除的流程,得到关键词列表。对关键词列表使用提取功能模块进行提取、去重及整理,得到有效研究文献212篇。

时间跨度为1984-2022年,将收集文献作为后续文献计量分析的样本。

3 研究结果对比分析

3.1 发文量和发文趋势

通過分析国内1984年至今的研究趋势,可以明确看出化工园区无组织废气治理技术相关研究成果呈逐年上升趋势,尤其以2016年为明显分界点,发文量进入了快速增长阶段。

在分析发文量及发文趋势后得到图1。

由图1可知,国内化工园区无组织废气治理技术的研究分为3个阶段:①萌芽期。1984-2006年,22年累计发文量仅为13篇,表明相关研究成果极少,且涉足此领域的研究人员较少。化工园区无组织废气治理技术领域尚为前沿技术研究方向。②发展期。2006-2013年,7年累计发文量超过40篇,对比萌芽期增长两倍有余,表明研究成果出现快速增长,涉足此领域的研究人员迅速增加。这表明化工园区无组织废气治理技术进入园区企业视线。③稳定期。2013-2022年,9年累计发文量超过159篇,对比萌芽期增长12倍以上,年发文量为发展期年发文量的1~2倍,发文数量出现快速增长,表明此阶段研究成果的发表已进入快速增长期,园区无组织废气排放已引起各方的广泛关注,涉及研究人员数量明显增加。

3.2 关键词共现分析

为了解化工园区无组织废气治理技术研究的起源和发展现状,本文运用Co-Occurrence9.9(COOC9.9)和VOSviewer软件对关键词进行可视化图谱分析。

对212篇中文期刊文献的关键词进行筛选、合并、删除操作后,筛选并总结了出现次数较多的17个关键词,并绘制柱状图(见图2)。

在图2中,横轴表示出现次数较多的关键词具体名称,纵轴表示关键词出现次数统计。

由图2可以看出,无组织排放、挥发性有机物等方面的研究结果出现的频次及成果最多,在本次汇总统计中文献量达到212篇,出现的概率达到了58.96%,由此充分说明国内相关研究主要集中于无组织排放、挥发性有机物、VOCs这3个方面。

由图3可以看出,自2014年开始关于化工园区无组织废气治理技术的研究成果出现快速增加,研究方向呈现多点开花式分布,且研究方向逐步细化。

在2014年前后,涉及化工园区无组织废气治理技术的应用研究得到了极大的关注,研究成果出现井喷式增加,且明显占据了主导地位,由此可以说明,在2014年前后相关研究人员对于涉及化工园区无组织废气治理技术的研究进入高潮期,本文认为这可能是由化工园区集中整治行动大量开展,相关研究重点出现倾斜造成的。

在2018年前后,研究进入稳定期后研究关键词逐步向排放特征、治理技术方向转变,分析结果与上文发文量分析结果相同,进一步佐证了分析结果的可靠性。

同时,经过调研,无组织排放特征这一方向成为近几年的研究热点,国际与国内高水平期刊论文数量不断增多,研究成果的深入性进入了一个新的层面,推动了园区无组织排放诊断、针对性措施的提出以及应用等多个方向的快速发展。

本文采用VOSviewer可视化软件对关键词进行可视化分析,得到图4。

由图4可以明显看出,无组织排放、挥发性有机物、VOCs与其他关键词之间的相互关系最为密切且联系紧密,出现频次与上述研究结论相一致。

综上所述,为加快解决当前挥发性有机物的治理难题,持续改善环境空气质量,从研究情况来看,化工园区挥发性有机物排放特征、治理技术等领域是今后的研究热点。

在中国知网平台上利用图谱分析工具对上述收集到的文献进行在线分析,得到以下结果。发文总体趋势分析情况、关键词共现网络见图5。

图6为文献互引网络图,在本文统计的发文文献中既有原始文献发刊,也有大量的参考文献及引证文献,说明化工园区无组织废气排放相关文献的来源面广,相互关系紧密且具有较为明显的、大量的原始创新成果,这是后续科研人员和技术人员长期关注的焦点之一。

通过将上述两项分析结果与基于COOC软件的分析结果进行对比可以发现,发文总体趋势性一致,具有相同的波峰波谷形状。关键词共现图中突出的关键词名称较为一致,集中在无组织排放等方面,由此可以说明,采用COOC软件及知网平台文献在线分析功能的结果互为印证,上述分析结果真实可靠。

4 化工园区无组织排放污染的控制对策

第一,将无组织废气排放控制纳入环境准入与后评价管理。为更加高效地落实无组织废气控制治理工作,应该在推行制度的基础上,建立评价核查机制,以评价环境影响力为主,控制污染源准入条件,严格控制污染物进入名录准入端。同时,通过制定相关政策文件、行政规章,加强有毒物质名录中的物质分析、评价、预测,优化有毒空气污染物的评估技术和审查流程,为进一步采取對应措施处理无组织排放问题提供重要的基础保障。

第二,补充完善化工园区的环境控制标准。为进一步加强空气净化、环境保护,基于目前对无组织排放的控制技术,应结合无组织排放污染的特征,逐步构建完善的无组织排放控制体系,以重点控制污染源周边区域为主,对其排放标准应该按照排放时段、排放强度、排放方式进行落实。

5 结论与展望

5.1 结论

第一,相关部门应该将化工园区作为整体管控对象,划定检测管控范围,并明确列出无组织废气重点监管企业以及产生部位,设置在线监测及管控系统,开展定期或不定期排查,对连锁报警系统的敏感度按照产生部位以及无组织废气组成进行设置,从而做到针对性检测及预警;第二,将无组织废气产排情况纳入园区日常工作内容,通过控制标准的落实,监督企业无组织废气治理措施的正常运行;第三,对重点检测组分执行重点监督管控措施,加强针对无组织废气组分的分析、评价以及预测,设置对应的处置方案等。

5.2 展望

通过本文的文献计量分析,对于化工园区无组织废气排放相关技术的研究,与各项新技术的应用进程相契合,说明类似于光催化新技术的研发成果可以很好地应用于无组织废气处理方向,能够为全国化工园区的整体环境治理提供更好的技术支持,有利于全面落实“十四五”规划提出的高质量发展的战略要求。

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【12】学术点滴.COOC一款用于文献计量和知识图谱绘制的软件[EB/OL].https://mp.weixin.qq.com/s/8RoKPLN6b1M5_jCk1J8UVg,2020-01-12/2021-11-09.

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