我国玉米中重金属污染的研究现状与发展趋势——基于CNKI期刊的文献计量分析

◎ 莫观连，王 锋,2，马路凯,2，王 琴,2，肖更生,2

（1.仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东 广州 510225；2.农业农村部岭南特色食品绿色加工与智能制造重点实验室，广东省岭南特色食品科学与技术重点实验室，广东 广州 510225）

重金属作为一种毒性极大的持久性污染物，一旦进入土壤则很难被降解，反而会通过根系进入农作物体内，并通过食物链传递到动物和人体内[1-2]。日常膳食、呼吸、饮水或人体直接接触等均可摄入重金属，其中人体摄入重金属的主要途径是日常膳食。当人体内重金属的含量积累到一定浓度时，会损害人体的器官或机能，甚至引发癌症，严重威胁人体健康[3-4]。

文献计量分析已被研究者运用到多个领域[5-6]，并通过可视化图谱直观地展示研究热点和发展趋势[7]。本文检索CNKI数据库1992—2022年有关玉米中重金属污染研究的文献并进行计量分析，揭示玉米中重金属污染领域的研究热点，为明确玉米中重金属污染后续研究的突破口和关键点提供参考。

1 文献来源与研究工具

1.1 来源与处理

本文以CNKI数据库为基础进行检索，选择学术期刊为研究样本，点击高级检索，主题=玉米AND重金属，时间跨度=1992年01月01日至2022年04月28日，检索条件=精确。共检索出与玉米中重金属污染领域有关的文献1 255篇，通过Cite Space5.8.R3软件去重后得到1 240篇（数据下载日期为2022年05月06日）。

1.2 分析方法与工具

利用CNKI平台自有的可视化分析结果，并结合Cite Space5.8.R3可视化软件进行分时动态的可视化图谱分析[8-9]。在CiteSpace5.8.R3软件可视化页面，时间限定为1992—2022年，以1年为时间间距，筛选生产作者聚类图谱，设定Keyword得到时间线图谱、聚类知识图谱，并构建得到关键词突现图谱。

2 结果与分析

2.1 玉米中重金属污染领域研究的年度分布

由图1可知，玉米中重金属近30年发文量大致可分为2个阶段，第一阶段为1992—2002年，我国对玉米中重金属污染课题的关注度不高；第二阶段为2002—2022年，发文量呈现波动上升趋势，玉米中重金属污染研究得到较大关注。由于玉米作物在我国农作物生产中的重要性，该领域研究也将得到持续关注。

图1 玉米中重金属污染研究文献数量变化趋势图

2.2 玉米中重金属领域研究的核心作者及机构分析

2.2.1 核心作者知识图谱分析

由核心作者知识图谱（图2）可知节点数N=835（表示作者总人数），连线数E=1 203（表示作者之间的联系），Density为0.003 5。由普莱斯定律公式可知，玉米中重金属污染研究领域发文量在5篇及以上的作者为相关论文的核心作者[10]。该领域的核心作者有55位，占作者总数的6.6%，其中前3位作者依次为中国矿业大学的杨可明、南京农业大学的湛方栋和华南农业大学的吴启堂。较多研究者均位于图谱核心网络的中间位置，且延续时间较长，表明他们对该领域研究保持着持续关注，且多位作者有良好的合作交流关系。

图2 玉米中重金属污染领域研究作者知识图谱图

2.2.2 核心研究机构分析

如表1所示，近30年总发文量1 240篇，该领域论文发表量前10的研究机构共发文301篇，占总发文量的24%。从表1可知前10所研究机构均来自高校，表明高校是引领玉米中重金属研究领域的核心主体机构，且分布范围较广泛，有一定的地域性。这主要是因为我国是玉米种植大国，如北方春播玉米种植区、南方丘陵玉米种植区、西北灌溉玉米种植区、黄淮海平原夏播玉米种植区、青藏高原玉米种植区，玉米生产总量占世界的80%[11]。

表1 玉米中重金属污染研究领域发文量前10的机构表

2.3 玉米中重金属污染研究前沿可视化分析

通过对相关文献进行学科分类分析，发现涉及环境科学与资源利用、农作物、农业基础科学、生物学、植物保护等，说明了玉米中重金属污染研究呈现显著的多学科融合现象。基于该领域研究关键词共现图谱，计算近30年研究的突现关键词（图3A），结果表明该研究热点由玉米中重金属污染的理论研究向应用研究转变。目前该领域的研究更多关注玉米基生物炭、重金属污染及健康风险等。如图3B所示，玉米中重金属污染关键词“重金属、玉米、土壤、吸附、植物修复、生物炭、形态过滤、土壤修复”等是该研究领域的共有连接点，也说明了目前和未来一段时期的研究热点和发展趋势[12]。

图3 玉米中重金属污染领域的关键词突现图谱（A）和时间线图谱（B）图

2.4 玉米中重金属污染研究热点可视化分析

通过绘制热点聚类图谱，统计排名前20位的高频关键词和中心性关键词。本文以文献中的引用频次（大于20）作为指标，主要有重金属、玉米、土壤、植物修复、农作物、生物炭、吸附、Cd（镉）、玉米秸秆、土壤修复、污泥、镉污染、复合污染、富集系数、产量、Pb（铅）、玉米芯、植物、玉米叶片和光谱分析等（表2），展现了我国学者在玉米中重金属污染研究领域中的研究重点。

表2 玉米中重金属研究领域高频关键词表

为明确我国玉米中重金属污染的研究热点主题，采用“LLR算法”形成玉米中重金属污染关键词聚类图谱[13]。由图4可知，该领域呈现了重金属、玉米、土壤、吸附、产量、Cd、植物修复、污泥、农作物、玉米叶片、胶凝淀粉、临界值、立筒仓、农药残留、分布特征和秸秆生物炭等16个聚类，可以直观反映玉米中重金属污染研究领域内容的分布情况。经过进一步分析，可将我国玉米中重金属污染研究热点归纳为重金属对玉米的生理作用、以玉米秸秆为原料的重金属吸附、玉米重金属污染修复技术3个主题领域。

图4 玉米中重金属污染领域关键词聚类知识图谱图

3 结语

为了解玉米中重金属污染的研究现状，本文通过文献计量学分析了国内近30年有关玉米中重金属污染的发文情况，发现研究热点主要集中在环境研究、化学研究及植物学研究3个方面。尽管本文的研究得到一些结论，但相关文献仅来自于CNKI数据库收录的中文学术期刊，并未对外文数据库收录的文献进行分析，后续研究可以将国内外收录的玉米中重金属污染的相关文献纳入进行分析。