基于Cite Space文献计量的西藏地区重金属研究现状可视化分析*

2023-11-29古增瑞李光杰王菊梅曾泓杰德吉曲宗谢鹏程

云南化工 2023年11期

古增瑞，李光杰，杨超，王菊梅，曾泓杰，德吉曲宗，谢鹏程

(青藏高原生物多样性与生态环境保护教育部重点实验室，西藏大学生态环境学院，西藏拉萨 850000)

重金属污染是生态环境问题之一，是重金属及其化合物进入到大气、水体和土壤等环境介质中引起的污染，主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素造成。近年来，重金属污染问题受到了广泛关注，成为了环境专业科研人员的研究热点[1-3]。

西藏是重要的国家生态安全屏障和战略资源储备基地，习总书记多次强调，保护好青藏高原生态就是对中华民族生存和发展的最大贡献。各地区、各部门对西藏生态环境开展了多次调研，大力加强西藏生态环境的保护与防治。西藏生态环境整体良好，但在部分特殊区域如垃圾填埋场附近、矿业开采及冶炼场地周边等仍存在重金属含量超标问题。

本论文旨在通过文献计量法运用Cite Space 6.2.R2软件对2006至2022年间知网收录的西藏地区重金属的研究文献进行可视化分析，以期为科研人员在该领域的后续研究提供参考及建议。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本文文献数据来源于中国知网数据库，检索以“重金属” “西藏”为主题词，时间节点为2006年1月1日至2022年12月31日，筛除两篇特色期刊所发表的论文后，得到共计212篇论文及相关文献。考虑到在该研究领域研究文献量相对较少，学位论文数量有限且也代表了研究热点的分布，故并未将其中的学位论文等文献进行筛除。将以上论文数据导入Cite Space 6.2.R2软件，对2006至2022年间西藏地区重金属研究领域的论文数据进行关键词、核心作者等信息绘制图表和相关分析，对西藏地区重金属研究领域的研究现状、研究热点及发展趋势进行了可视化分析。

1.2 研究方法

文献计量法指利用计算机和统计学方法对文献计量数据进行处理和分析的方法，是一种利用文献库中的数据进行量化分析的研究方法，主要应用于评估学科发展趋势与研究热点、评价学术成果质量等领域[4]。CiteSpace软件可对某一研究领域的文献进行研究前沿和研究热点的可视化分析，包括机构共引分析、核心作者及相关作者合作网络分析以及研究热点和研究主题的可视化分析[5]。

2 研究现状分析

对西藏地区重金属研究领域2006年至2022年的年发文量趋势、主要发文作者、主要发文研究机构进行知识图谱的分析，探析此领域的受关注程度、核心作者及主要研究机构。

2.1 发文量及年度变化趋势

通过研究某领域年度发文量的变化可判断该领域的研究进展和该领域的受关注程度[6]。分析发现对于西藏地区重金属关注整体呈上升趋势，自2018年以来每年发文量均高于20篇，说明近年来随着西藏地区经济水平提高及相关环境保护政策实施，对于西藏地区地区重金属的研究越来越受到关注。

由图1可得出西藏地区重金属研究领域在2006年至2010年间每年发表论文为1～2篇，此期间对于西藏地区重金属的研究处于一个萌芽状态。且其中仅有陈芝兰[7]在2010年发表的文献中通过对当雄拉屋矿区土样中Cu，Zn，Pb和Cd这四种金属土壤全量和有效态进行测定，发现矿区土壤各重金属元素含量均高于对照土样和该地区的土壤背景值。当地矿区重金属复合污染非常严重，主要为铜铅锌复合污染。

图1 年发文量及发文趋势图

2.2 主要研究者分析

利用CiteSpace软件进行作者共现分析图谱可以识别出某一研究领域的核心作者及分析相关作者间的合作关系[8]。图2为2006～2022年西藏地区重金属研究者合作网络图谱。图谱中的节点大小反映了作者以西藏重金属为关键词的发文数量。各个节点中的连线表明了作者间的合作关系。图2中共有297个节点，574条连线，网络密度为0.0131，表明在西藏地区重金属研究领域作者间的合作率和联系都处于一个较为良好的状态，多数学者的研究都处于交流合作状态。

图2 西藏地区重金属研究者合作网络

根据文献计量法中普赖斯定律核心作者计算公式：

N=0.749×(Nmax)1/2

(1)

式(1)中Nmax表示某一领域发文量的最大数量[9]，从表1中可得Nmax=14。通过计算可以得出N≈5，表明发文量在5篇及以上的作者为西藏重金属研究领域的核心作者。通过整理分析，目前在西藏重金属研究领域的核心作者总有6名，如表1所示。但核心作者的总发文量仅为48篇，不足该领域研究论文数的50%，表明未形成核心作者群。

表1 核心作者及发文量表

2.3 主要发文机构及年度发文量变化分析

表2为主要发文机构及发文总量图，排名前五发文机构的是西藏大学、西藏农牧学院、天津大学、西藏农牧科学院、中国地质大学，总计发文量为135篇，约占总发文量63%。西藏大学总发文量为69篇，占总发文量的30%以上。由图3可见西藏大学等研究机构在西藏地区重金属研究领域内的发文量呈逐年上升的趋势。图4为西藏地区重金属研究机构的知识图谱，其中共有178个节点，148条连线，网络密度为0.0094。从整体上来看在西藏重金属研究领域内发文机构较少，但研究机构合作相对较多。

表2 主要发文机构及发文总量

图3 主要发文机构年度发文量变化趋势

图4 西藏重金属研究机构图

3 研究热点与发展趋势分析

3.1 关键词共现分析

图5为关键词的共现分析图。西藏地区重金属的研究热点集中在环境介质，出现频率高的关键词为土壤、水体环境如拉萨河、尼洋河、沉积物；生态风险评估及污染评价方面出现频率高的关键词为生态风险、污染评价、形态分析、分布特征；研究区域方面，出现频率高的关键词为农田土壤、矿区、拉萨。通过分析发现，对西藏重金属的研究主要集中在重金属来源解析、含量测定及形态分析。

图5 关键词的共现分析图

3.2 关键词聚类分析

图6为关键词聚类分析图，此图中聚类模块值Q是评判聚类的网络结构的指标。平均轮廓值S是衡量网络同质性的指标。在图6中聚类模块值Q等于0.7488(>0.3)，表明关键词聚类得到的网络结构较显著。在此次聚类分析中S等于0.9515(>0.7)，表明关键词聚类结果合理，可信度较高[10]。

图6 关键词聚类分析图

聚类网络结果显示共得到8个聚类模块，对关键词进行归纳整理并剔除部分后可将其分为三类：第一类包括#0、#1、#7，为西藏地区重金属水平评价与生态风险评估等，主要关键词是西藏地区重金属评价、生态风险、影响因素等，表明对西藏重金属的研究多集中在环境评价及相应的生态风险评估等方面。第二类包括#5、#6，为水体环境的重金属研究，主要关键词是尼洋河、拉萨河等，水体沉积物是其主要研究对象。第三类包括#3、#4，为西藏地区某些产品中的重金属水平，主要关键词是冬虫夏草，鱼体等。

3.3 关键词时序分析

关键词时序分析如图7所示。

图7 关键词时序图

关键词时序图可以反映出研究热点在时间跨度上的变化趋势，展现该领域研究发展的变化，侧重于构建聚类间的相互关系[11]。如图7所示，2006至2010年，西藏地区重金属研究几乎处于停滞状态。2010至2015年，西藏地区重金属的研究范围扩大，涉及多个聚类模块与多个方面。研究范围集中在受人类活动影响较大的区域，如矿区和城市；西藏地区特定产品中的成分分析和元素分析，如食品、藏红花、冬虫夏草等；不同环境介质中的重金属含量同时探讨其影响因素，如沉积物、农田土壤、矿区等。2015年起研究范围进一步扩大，研究方向更加细化。2015至2020年间，研究范围包括对水体环境、土壤环境分析，如拉萨河和尼洋河、拉鲁湿地及农用地的重金属污染评价及分布特征、土壤重金属化学形态、来源解析及生态风险评估等。2020至2022年，研究范围包括污泥的脱水及热解过程的风险评估、垃圾处理处置过程的渗滤液及飞灰、尾矿的淋溶所造成的重金属污染生态风险等。

4 结论与建议

4.1 研究结论

为了解西藏地区重金属研究现状、研究热点及发展趋势，通过文献计量方法，利用Cite Space软件，对CNKI中2006至2022年间西藏地区重金属研究领域的212篇论文进行关键词、核心作者等信息绘制图表及分析。研究表明，在2006-2022年西藏重金属领域发文量整体呈上升趋势，核心作者为6名，未形成核心作者群，主要发文机构为西藏大学、西藏农牧学院等高校；关键词的共现、聚类、时序分析得出西藏地区重金属的研究主要集中在产品及环境重金属的含量与形态测定、来源解析、重金属水平评价与生态风险评估。通过本研究，希望能为西藏重金属领域的科研工作者提供研究参考。