基于文献计量学分析近十年国内外土壤重金属污染研究现状

申渊一

摘要：为了解国内外土壤重金属污染研究现状，在中国知网（CNKI）和Web of science数据库的基础上，通过文献计量的方法分析了近10年来国内外发表的土壤重金属相关文献，了解近年来土壤重金属研究的主要问题。其中Bibexcel软件用于提取高频关键词和关键词共现关系，Ucient，Netdraw用于共现可视化分析。研究结果表明，国内外关于土壤重金属污染的研究热点大体相似，主要集中于几种常见重金属研究;除此之外，相比于国际，国内现相对较少的关于植物连续提取技术和利用生物炭治理重金属污染的研究，可能是国内隐藏的热点研究。

关键词：土壤重金属;污染;关键词;文献计量;统计分析

土壤是人类从事农业生产的重要物质基础，是衣食的源泉，而如今，随着工业的的发展及化学肥料、农药的使用，使得土壤重金属污染已成为一个世界性问题。重金属污染的土壤具有隐蔽性强，危害性大，潜伏期长[1]，并且产生的伤害不可逆的等特点。除此之外，重金属会通过食物链的富集作用最终进入人体，危害人类健康，因此土壤重金属污染一直受到广大社会关注[2]。

本文利用文献计量的方法对土壤重金属污染进行总体分析，相对较为稀少。主要采用国外科学权威数据网站Web和中国知网（CNKI）全文数据库两种来源，运用文献计量和统计学方法对近十年来土壤重金属污染的现状和热点进行了宏观分析，以期为土壤重金属污染控制研究提供方向和基础支持。

1 数据来源及分析方法

关于国际文献的分析，主要是通过WEB OF SCIENCE数据库，利用在线检索工具检索年份数据（2008年至2019年4月），输入检索条件TI=（soil and heavy metal ），将研究领域限定为SCIENCE TECHNOLOGY，选取文献影响因子大于等于2，筛选数据库为web of Science 核心合集，共检索出文献14682篇，其中2008年到2018年文献共13745篇。

关于国内文献的分析，则通过检索中国知网（CNKI）中的期刊数据库，限定检索期刊来源为核心期刊、CSSCI、CSSCD收录的期刊，选取工程科技类领域文献，搜索年份限定为2008至2018年，剔除重复文献，共筛选出7993篇文献。

将筛选出的14682篇国际文献及7993篇中文文献分别导入Bibexcel中，进行关键词筛选，选出英文中词频大于135的关键词共34个，以及中文文献中词频出现大于等于90的关键词共34个。利用Bibexcel将导出的36个英文关键词及34个中文关键词分别生成3434及3434的共词矩阵，然后将生成的英文和中文共词矩阵导入Ucient中生成##文件，用Netdraw分别作国内外高频关键词共现关系分析。

2 结果分析

2.1 高频关键词频率分析

关键词是一篇文章的高度概括和精髓[3]，在一定程度上反映了该篇文章的主要内容，对所发表的全部期刊文章的关键词进行提取，在一定程度上可以反映近些年来该领域的研究热点和主要研究内容[4]。对此，我们对中国知网（CNKI）期刊全文数据库和WEB OF SCIENCE核心数据库的高频关键词分别进行分析，结果如下。

国内土壤重金属研究文献出现高频关键词较频繁的有土壤、重金属（镉、铅、铜、锌、汞）、重金属污染、污染评价、植物修复（水稻、蔬菜、玉米、小麦等）、吸附、富集。通过这些高频关键词可以看出，国内关于土壤重金属污染研究一是污染来源多样，主要集中在镉、铅、铜、锌、汞、铬、砷这几种常见重金属;二是修复途径多样，针对不同土壤、不同重金属污染采取相对应方法途径，主要体现在植物修复上，使用不同的作物（水稻、蔬菜、玉米等）对症下药;三是评价类型多样，主要体现在生态风险评价、健康风险评价、潜在生态风险评价的研究上。

国际上对于土壤重金属污染的研究相比国内更频繁，数量更多，内容相对更加丰富，国际上关于土壤重金属污染研究出现的高频关键词排前列的有Heavy metals[Cadmium、Lead、Copper、Arsenic、Zinc、Mercury、Chromium]、Phytoremediation、Soil pollution、Trace elements、Bioavailability、Soil remediation、Phytoextraction、Biochar、Accumulation、Arsenic、Sewage sludge，跟国内大体相似。

2.2 高频关键词的共现分析

通过对图1分析可知，Soil pollution、Heavy metals、Soil remediation、Trace elements、Cadmium、Copper、Zinc、Arsenic、Lead、Bioavailability、Biochar節点较大，说明这几个词对其他词语的贡献频率较高，一定程度上可以反应出国际上土壤重金属污染研究的研究热点。

3 结论与建议

（1）对比国内外高频关键词可以看出，国内外关于土壤重金属污染的研究大体相似，主要是对镉、铅、铜、锌、汞、铬、砷这七大常见重金属的研究分析，着重于利用生物吸附、固定、富集、提取等手段将研究对象放大，然后利用生物修复、连续提取等方法对土壤重金属污染进行治理。

（2）词频共现分析结果表明，土壤治理、土壤重金属修复是国内外土壤重金属研究的主要热点问题，除此之外，在国内相对较少，而在国际上出现频率较高的植物连续提取技术和利用生物炭治理重金属污染的研究，可能是国内隐藏的热点研究。

参考文献

[1] 宋长青，谭文峰. 基于文献计量分析的近30年国内外土壤科学发展过程解析[J]. 土壤学报， 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] 赵蓉英，王菊. 图书馆学知识图谱分析[J]. 中国图书馆学报， 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] 赵蓉英，许丽敏. 文献计量学发展演进与研究前沿的知识图谱探析[J]. 中国图书馆学报， 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，张文毓，孙长虹，等. 基于文献计量分析土壤修复的研究现状与趋势[J]. 环境工程， 2015， 33（05）： 160-165.