生物炭近年来的发展趋势

席爽 周小娟 龙思杰

摘  要：本文对中国学者在过去21 年内对生物炭的学术贡献进行了分析。结果显示，中国学者的发文数量，被引次数等关键指标逐年得到提高，但是发表文章的质量和影响力需要得到进一步提升。

关键词：生物炭;中国;文献计量学;SCI;增长趋势

1.引言

生物炭是近年来得到大量研究的一种碳材料。热解制备方法简便，具有经济性。此外，水热碳化、闪碳化等新技术也被用于生物炭的生产。而生物炭的原料来源也非常廣泛，被报道的包括木材[1]、锯屑[2]，农业垃圾[3]，家禽垃圾[4]甚至市政污泥[5]等。生物炭有着悠久的历史，起源于亚马逊原著民使用的一种黑炭。最近二十多年间，它得到了大量学者的关注，在污染物削减、高级氧化、土壤修复与改良等方面得到大量的应用。

文献计量学可以从全世界到国家，从国家到研究机构层面，在多种维度进行某学术领域发展状况的评估与分析。作为全世界发展最快的国家之一，中国在科学研究领域目前也是全球最受关注的国家之一。中国学者对于许多社会、科学界热点问题，例如社会媒介、城市固体废物、雾霾、海洋工程、纺织工程等领域的科学贡献，最近几年都被诸多学者采用文献计量学进行了全面且具有前瞻性的分析。这篇文章旨在采用文献计量学的方式，选取多个相关参数，对中国学者的生物碳领域学术贡献，进行文献计量学分析。

2.方法和数据来源

本研究的目的是分析近21年（1997-2017）的生物炭方面的中国学者的SCI论文发表贡献。所有数据取自美国费城的汤森路透科学数据库（ISI-SCIE）中的中国及其相关国家在生物炭领域的发表文章。使用“Biochar”作为主题词汇进行搜索，搜索时间限定为1997年到2017年。作者将这些数据下载下来进行分析。本研究使用的文献计量学指标包括中国的发表文章数量以及占比，排名，增长率和引用影响，各方向的发表文章情况等。

3.结果与讨论

3.1 发文数量的增长趋势

全世界范围内的生物炭领域的第一篇文章在1998年发表，且自2008年开始，中国、美国和世界范围内该领域的发文数量均大幅上升（图1）。从图1可以看出，美国学者更早的关注到了生物炭的科学研究。2008-2013年期间，美国学者在生物炭领域的发文量一直领先于中国学者。但是自2013年起，中国学者在该领域发文量反超了美国学者。此外，虽然美国学者在1998年发表了第一篇生物炭方面的文章，但是在接下来的6年时间内（1999-2004）没有新的报道出现。在1999-2006这段发表文章较少的时间段，仅仅只有9篇文献见诸报道。分别有2篇、2篇和1篇文献来自土耳其、英格兰和德国。很有趣的是，这期间还有4篇文献来自于孟加拉国，但是自2004年起，孟加拉国就没有相关文献报道了。综上所述，上述五个国家是最初关注并研究生物炭的国家。

3.2 全球发表文章数量及排名

表1显示了全球发表文章数量最多的10个国家，以及其7个时间区段内（97-99，00-02，03-05，06-08，09-11，12-14和15-17）的发文数量占比情况。前10发文量的国家发文占比范围为21.9%至3.7%。前两名的中国和美国差距非常微小，且遥遥领先后面的国家。另外一个趋势是，G7国家中仅有日本和法国未进入榜单前10，且也分别排名第12和26，说明世界最发达国家在生物炭研究领域中占据了主导地位。此外，大部分前十国家的发文占比随着时间的发展呈现出总体降低的趋势，仅中国和韩国是总体上升的趋势，一方面说明了中国和韩国越来越多的生物炭领域的科研成果，另外一方面也说明了越来越多的国家和学者投入到生物炭的科学研究中来。

众所周知，学术作品被引用次数越多，说明该作品水平越高且影响力越大。计算被引用量发现，中国与韩国虽然文章数量较多且涨势迅猛，但是平均被引次数分别位于前十国家中的第9与第10。数据显示学术成果影响力较高的国家包括澳大利亚、新西兰、英格兰和美国。

结论

美国、孟加拉国、土耳其、英格兰和德国最先注意到生物炭领域的研究。中国和美国分别发表了第一、二多的文章数量。1997-2017年的21年间，中国学者发表了1106篇该领域的文章，占全球总数的21.9%。中国在这期间发文数量增幅最大，但是其平均被引率在前十国家中排名第九，说明中国学者的研究质量有待进一步提高。

本文回顾了1997-2017年中国的生物炭领域研究情况，研究发现了中国学者在其中的贡献越来越大以及其优势领域，但数据依然显示中国学者需要报道更多高品质有意义的研究。

参考文献

[1]Gomez-Eyles， J. L.， Sizmur， T.， Collins， C. D. and Hodson， M. E. Environ. Pollut. 2011. 159（2）： 616-622.

[2]Spokas， K. A.， Koskinen， W. C.， Baker， J. M. and Reicosky， D. C. Chemosphere. 2009.77（4）： 574-581.

[3]Fellet， G.， Marchiol， L.， Delle Vedove， G. and Peressotti， A. 2011. 83（9）： 1262-1267.

[4]Cao， X. D.， Ma， L. N.， Gao， B. and Harris， W. Environ. Sci. Technol. 2009. 43（9）： 3285-3291.

[5]Hossain， M. K.， Strezov， V.， Chan， K. Y. and Nelson， P. F. Chemosphere. 2010. 78（9）： 1167-1171.6DDB88D4-CD1E-49D2-B34F-4D158227BE69