摘要:為了解國內外土壤重金屬污染研究現(xiàn)狀,在中國知網(CNKI)和Web of science數(shù)據庫的基礎上,通過文獻計量的方法分析了近10年來國內外發(fā)表的土壤重金屬相關文獻,了解近年來土壤重金屬研究的主要問題。其中Bibexcel軟件用于提取高頻關鍵詞和關鍵詞共現(xiàn)關系,Ucient,Netdraw用于共現(xiàn)可視化分析。研究結果表明,國內外關于土壤重金屬污染的研究熱點大體相似,主要集中于幾種常見重金屬研究;除此之外,相比于國際,國內現(xiàn)相對較少的關于植物連續(xù)提取技術和利用生物炭治理重金屬污染的研究,可能是國內隱藏的熱點研究。
關鍵詞:土壤重金屬;污染;關鍵詞;文獻計量;統(tǒng)計分析
土壤是人類從事農業(yè)生產的重要物質基礎,是衣食的源泉,而如今,隨著工業(yè)的的發(fā)展及化學肥料、農藥的使用,使得土壤重金屬污染已成為一個世界性問題。重金屬污染的土壤具有隱蔽性強,危害性大,潛伏期長[1],并且產生的傷害不可逆的等特點。除此之外,重金屬會通過食物鏈的富集作用最終進入人體,危害人類健康,因此土壤重金屬污染一直受到廣大社會關注[2]。
本文利用文獻計量的方法對土壤重金屬污染進行總體分析,相對較為稀少。主要采用國外科學權威數(shù)據網站Web和中國知網(CNKI)全文數(shù)據庫兩種來源,運用文獻計量和統(tǒng)計學方法對近十年來土壤重金屬污染的現(xiàn)狀和熱點進行了宏觀分析,以期為土壤重金屬污染控制研究提供方向和基礎支持。
1 數(shù)據來源及分析方法
關于國際文獻的分析,主要是通過WEB OF SCIENCE數(shù)據庫,利用在線檢索工具檢索年份數(shù)據(2008年至2019年4月),輸入檢索條件TI=(soil and heavy metal ),將研究領域限定為SCIENCE TECHNOLOGY,選取文獻影響因子大于等于2,篩選數(shù)據庫為web of Science 核心合集,共檢索出文獻14682篇,其中2008年到2018年文獻共13745篇。
關于國內文獻的分析,則通過檢索中國知網(CNKI)中的期刊數(shù)據庫,限定檢索期刊來源為核心期刊、CSSCI、CSSCD收錄的期刊,選取工程科技類領域文獻,搜索年份限定為2008至2018年,剔除重復文獻,共篩選出7993篇文獻。
將篩選出的14682篇國際文獻及7993篇中文文獻分別導入Bibexcel中,進行關鍵詞篩選,選出英文中詞頻大于135的關鍵詞共34個,以及中文文獻中詞頻出現(xiàn)大于等于90的關鍵詞共34個。利用Bibexcel將導出的36個英文關鍵詞及34個中文關鍵詞分別生成3434及3434的共詞矩陣,然后將生成的英文和中文共詞矩陣導入Ucient中生成##文件,用Netdraw分別作國內外高頻關鍵詞共現(xiàn)關系分析。
2 結果分析
2.1 高頻關鍵詞頻率分析
關鍵詞是一篇文章的高度概括和精髓[3],在一定程度上反映了該篇文章的主要內容,對所發(fā)表的全部期刊文章的關鍵詞進行提取,在一定程度上可以反映近些年來該領域的研究熱點和主要研究內容[4]。對此,我們對中國知網(CNKI)期刊全文數(shù)據庫和WEB OF SCIENCE核心數(shù)據庫的高頻關鍵詞分別進行分析,結果如下。
國內土壤重金屬研究文獻出現(xiàn)高頻關鍵詞較頻繁的有土壤、重金屬(鎘、鉛、銅、鋅、汞)、重金屬污染、污染評價、植物修復(水稻、蔬菜、玉米、小麥等)、吸附、富集。通過這些高頻關鍵詞可以看出,國內關于土壤重金屬污染研究一是污染來源多樣,主要集中在鎘、鉛、銅、鋅、汞、鉻、砷這幾種常見重金屬;二是修復途徑多樣,針對不同土壤、不同重金屬污染采取相對應方法途徑,主要體現(xiàn)在植物修復上,使用不同的作物(水稻、蔬菜、玉米等)對癥下藥;三是評價類型多樣,主要體現(xiàn)在生態(tài)風險評價、健康風險評價、潛在生態(tài)風險評價的研究上。
國際上對于土壤重金屬污染的研究相比國內更頻繁,數(shù)量更多,內容相對更加豐富,國際上關于土壤重金屬污染研究出現(xiàn)的高頻關鍵詞排前列的有Heavy metals[Cadmium、Lead、Copper、Arsenic、Zinc、Mercury、Chromium]、Phytoremediation、Soil pollution、Trace elements、Bioavailability、Soil remediation、Phytoextraction、Biochar、Accumulation、Arsenic、Sewage sludge,跟國內大體相似。
2.2 高頻關鍵詞的共現(xiàn)分析
通過對圖1分析可知,Soil pollution、Heavy metals、Soil remediation、Trace elements、Cadmium、Copper、Zinc、Arsenic、Lead、Bioavailability、Biochar節(jié)點較大,說明這幾個詞對其他詞語的貢獻頻率較高,一定程度上可以反應出國際上土壤重金屬污染研究的研究熱點。
圖2中節(jié)點較大的關鍵詞包括土壤、重金屬、重金屬污染、鎘、鉛、鋅、農田土壤、生物有效性、富集、污染評價等,他們之間聯(lián)系較為密集。對比看來可國內外關于土壤重金屬污染的研究熱點大體相似,主要研究內容圍繞幾種常見重金屬(鎘、銅、鉛、鋅、砷等)進行研究,但國際上出現(xiàn)頻率較高的植物連續(xù)提取技術和利用生物炭治理重金屬污染的研究在國內卻相對稀少,可能對于國內而言是隱藏的熱點研究。
3 結論與建議
(1)對比國內外高頻關鍵詞可以看出,國內外關于土壤重金屬污染的研究大體相似,主要是對鎘、鉛、銅、鋅、汞、鉻、砷這七大常見重金屬的研究分析,著重于利用生物吸附、固定、富集、提取等手段將研究對象放大,然后利用生物修復、連續(xù)提取等方法對土壤重金屬污染進行治理。
(2)詞頻共現(xiàn)分析結果表明,土壤治理、土壤重金屬修復是國內外土壤重金屬研究的主要熱點問題,除此之外,在國內相對較少,而在國際上出現(xiàn)頻率較高的植物連續(xù)提取技術和利用生物炭治理重金屬污染的研究,可能是國內隱藏的熱點研究。
參考文獻
[1] 宋長青,譚文峰. 基于文獻計量分析的近30年國內外土壤科學發(fā)展過程解析[J]. 土壤學報, 2015, 52(5): 957-969.
Song C Q, Tan W F. The historical venation of soil science in the past 30 years —— Based on the bibliometric analysis[J]. Acta Pedologica Sinica, 2015, 52(5): 957-969.
[2] 趙蓉英,王菊. 圖書館學知識圖譜分析[J]. 中國圖書館學報, 2011, 37(2): 40-50.
Zhao Y R, Wang J. Knowledge Mapping Analysis of Library Science[J]. Journal of library science in China, 2011, 37(2): 40-50.
[3] 趙蓉英,許麗敏. 文獻計量學發(fā)展演進與研究前沿的知識圖譜探析[J]. 中國圖書館學報, 2010, 36(5): 60-68.
Zhao R, Xu L. The knowledge graph of development and hot topics of the bibliometrics[J].Journal of Library Science in China, 2010, 36(5): 60-68.
[4] 李珊珊,張文毓,孫長虹,等. 基于文獻計量分析土壤修復的研究現(xiàn)狀與趨勢[J]. 環(huán)境工程, 2015, 33(05): 160-165.