張賽男，王 瑜

(北京科技大學(xué)圖書館，北京 100083)

0 引 言

“綠色礦山”是指在礦產(chǎn)資源的開采以及加工利用全過(guò)程中，按照科學(xué)有序的原則，對(duì)采礦區(qū)以及周邊環(huán)境生態(tài)的擾動(dòng)控制在一定范圍之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)礦山開采方式更加科學(xué)、資源利用更加高效、環(huán)境生態(tài)更加優(yōu)美、信息管理更加智能、礦山社區(qū)更加和諧的目標(biāo)。可以預(yù)見，綠色礦山領(lǐng)域?qū)⒃谖磥?lái)展現(xiàn)出巨大的研究前景，也會(huì)有更多研究值得深入探索。

文獻(xiàn)計(jì)量是以文獻(xiàn)體系和文獻(xiàn)計(jì)量特征為研究對(duì)象，采用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等的計(jì)量方法，研究文獻(xiàn)的分布結(jié)構(gòu)、數(shù)量關(guān)系、變化規(guī)律和定量管理，并進(jìn)而探討科學(xué)技術(shù)的某些結(jié)構(gòu)、特征和規(guī)律。從目前研究來(lái)看，國(guó)內(nèi)外采用文獻(xiàn)計(jì)量方法探討綠色礦山領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)的研究相對(duì)較少。國(guó)外方面，Walmer等利用ScienceDirect、JSTOR等數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)1990年1月至2018年12月發(fā)表的科學(xué)文章進(jìn)行了定性和定量的文獻(xiàn)研究，得到采礦后恢復(fù)和監(jiān)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)方法和指標(biāo)；José A等使用Scopus數(shù)據(jù)庫(kù)，研究涵蓋1998—2017年可持續(xù)性采礦活動(dòng)的創(chuàng)新技術(shù)；Israel R.等研究了1990—2018年發(fā)表在Web of Science上Gold Mining Impact的115篇文章，總結(jié)了黃金開采活動(dòng)對(duì)某些環(huán)境要素的潛在影響；Margarida Rodrigues等利用SCI、SSCI在線數(shù)據(jù)庫(kù)獲取研究文獻(xiàn)，對(duì)采礦業(yè)在環(huán)境影響下的社會(huì)責(zé)任相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了描述性分析。國(guó)內(nèi)方面，郭曉劍等以中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)源，運(yùn)用CiteSpace軟件構(gòu)建我國(guó)綠色礦山建設(shè)的知識(shí)圖譜，通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量分析國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的研究?jī)?yōu)勢(shì)、存在的不足及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，從技術(shù)、生態(tài)和政策3個(gè)方面提出了綠色礦山建設(shè)的具體建議；高云峰等以中國(guó)知網(wǎng)為數(shù)據(jù)源，采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法結(jié)合VOSviewer和CiteSpace 2款可視化分析軟件，定量分析了2000—2018年發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)，給出礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)研究熱點(diǎn)與前沿分析；龔鵬等利用文獻(xiàn)計(jì)量可視化分析工具對(duì)中國(guó)知網(wǎng)的期刊庫(kù)、學(xué)位論文庫(kù)和會(huì)議論文庫(kù)中收錄的1979—2018年間的綠色礦業(yè)研究文獻(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和指數(shù)分析，探討了綠色礦山創(chuàng)建指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等研究熱點(diǎn)和關(guān)鍵問(wèn)題。

由于目前綠色礦山領(lǐng)域應(yīng)用文獻(xiàn)計(jì)量方法研究較少，國(guó)外綠色礦山領(lǐng)域僅限于單一研究方向或單一問(wèn)題的綜述研究，而中國(guó)知網(wǎng)利用文獻(xiàn)計(jì)量研究綠色礦山文章來(lái)源僅限于國(guó)內(nèi)期刊，均具有一定的局限性。因此，該項(xiàng)目研究以Web of Science平臺(tái)上的SCI數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)源，利用文獻(xiàn)計(jì)量和數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，從發(fā)文作者分布、年代分布、學(xué)科分布、機(jī)構(gòu)分布、發(fā)表期刊以及研究主題等方向，分析了2010—2019年10年間國(guó)內(nèi)外綠色礦山研究領(lǐng)域的總體發(fā)展態(tài)勢(shì)。研究結(jié)果為全面了解世界綠色礦山建設(shè)提供基礎(chǔ)，并可為我國(guó)未來(lái)相關(guān)研究及設(shè)計(jì)規(guī)劃提供參考。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

該項(xiàng)目研究以SCIE數(shù)據(jù)庫(kù)中核心文章為數(shù)據(jù)來(lái)源，以“green mine”或“green mining”為檢索詞，選擇文獻(xiàn)類型為Article或者review，發(fā)表時(shí)間為2010—2019年，檢索時(shí)間為2020年8月30日，共檢索出6 084篇論文，在經(jīng)過(guò)文獻(xiàn)去重和剔除無(wú)效的數(shù)據(jù)后，共得到有效文章6 057篇。

在研究方法上，采用在線繪圖工具visual-paradigm，可視化分析軟件VOSviewer以及數(shù)據(jù)圖譜軟件Mul-charts來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和可視化呈現(xiàn)。其中，使用visual-paradigm在線工具可以統(tǒng)計(jì)并直觀揭示國(guó)家/地區(qū)發(fā)文量及被引情況，使用VOSviewer可以清晰地展現(xiàn)發(fā)文合作網(wǎng)絡(luò)及關(guān)鍵詞聚類情況，使用Mul-charts可以從時(shí)間序列上得到綠色礦山領(lǐng)域?qū)W科發(fā)文的趨勢(shì)走向。該項(xiàng)目研究中其余數(shù)據(jù)清洗、處理、統(tǒng)計(jì)及表格呈現(xiàn)則采用excel來(lái)完成。

2 綠色礦山領(lǐng)域總體研究情況

2.1 發(fā)文年代分布

根據(jù)發(fā)文年代的分布可以清晰地看出綠色礦山領(lǐng)域研究的科研進(jìn)展趨勢(shì)。從圖1可以看出，2010—2019年，綠色礦山領(lǐng)域總體呈現(xiàn)逐年增加的發(fā)文態(tài)勢(shì)。2019年發(fā)文量達(dá)到992篇，比2010年(373篇)增加了2倍多。2010—2019年，該領(lǐng)域文章被引頻次總計(jì)90 163次，每篇文章平均引用次數(shù)14.89次。單篇引用最高的是Paton，C等于2011年發(fā)表的《Iolite：Freeware for the visualisation and processing of mass spectrometric data》，總計(jì)被引1 130次。其次是Binnemans，K等于2013年發(fā)表的《Recycling of rare earths：a critical review》，總計(jì)被引991次。以上2篇文章分別入選ESI化學(xué)領(lǐng)域及工程領(lǐng)域高被引論文。

2.2 發(fā)文國(guó)家/地區(qū)分布

2.2.1 發(fā)文國(guó)家/地區(qū)分布

統(tǒng)計(jì)所有6 057篇綠色礦山領(lǐng)域內(nèi)文章，得到這些文章發(fā)文總計(jì)來(lái)自144個(gè)國(guó)家或者地區(qū)。在這些國(guó)家中，發(fā)文量排在前10位的依次為美國(guó)(1 065篇)，中國(guó)(1 051篇)，印度(495篇)，德國(guó)(394篇)，法國(guó)(351篇)，意大利(321篇)，巴西(313篇)，加拿大(311篇)，英國(guó)(292篇)，西班牙(286篇)。上述10個(gè)國(guó)家總體發(fā)文量占所有國(guó)家總發(fā)文量的80.55 %，并且隨著時(shí)間增加有逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。其中，美國(guó)近十年總體發(fā)文量排名第一，中國(guó)緊跟其后，均大幅度領(lǐng)先其他國(guó)家。尤其需要注意的是，自2017年開始，中國(guó)已經(jīng)趕超美國(guó)成為年度發(fā)文量最多的國(guó)家，在2019年達(dá)到278篇，比2019年美國(guó)(143篇)增加近1倍?？梢娢覈?guó)在綠色礦山領(lǐng)域研究進(jìn)展迅速，已經(jīng)凸顯出優(yōu)勢(shì)地位。

2.2.2 發(fā)文國(guó)家/地區(qū)影響力

統(tǒng)計(jì)綠色礦山領(lǐng)域文章被引情況，并將發(fā)文排名前10的國(guó)家/地區(qū)總體被引情況與篇均被引情況計(jì)算見表1。被引頻次的大小代表研究影響力在該領(lǐng)域的高低。由表1可知，總被引頻次居前位依次為美國(guó)、中國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、印度、英國(guó)等。但從篇均被引情況來(lái)看，德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、美國(guó)、西班牙等歐美國(guó)家仍處于領(lǐng)先地位，科研實(shí)力不容小覷。中國(guó)雖然總被引處于優(yōu)勢(shì)，但篇均被引頻次居于第6位，值得關(guān)注。

表1 綠色礦山領(lǐng)域發(fā)文排名前10的國(guó)家/地區(qū)被引情況

以發(fā)文量排名前10的國(guó)家、文章數(shù)和篇均被引頻次做指標(biāo)來(lái)繪制氣泡圖，詳見圖2，可以直觀地得出各國(guó)在綠色礦山領(lǐng)域研究的影響情況。其中，橫坐標(biāo)代表發(fā)文量排名，縱坐標(biāo)代表文章數(shù)，氣泡圖的大小代表篇均被引次數(shù)。

2.2.3 國(guó)際合作

隨著知識(shí)全球化的影響，國(guó)際領(lǐng)域合作研究的作用越來(lái)越突出。選擇樣本中國(guó)家合作關(guān)系作為指標(biāo)，采用VOSviewer軟件繪制國(guó)際合作關(guān)系圖，見圖3。圖中每個(gè)圓圈代表1個(gè)國(guó)家，圓圈之間的連線代表合作關(guān)系，圓圈的大小代表合作緊密度的高低。由圖3可見，目前美國(guó)仍然處于國(guó)際合作的中心位置，國(guó)際上合作較為緊密的國(guó)家依次是美國(guó)、德國(guó)、中國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、澳大利亞、加拿大、意大利、西班牙、印度。中國(guó)近年來(lái)國(guó)際影響力逐漸擴(kuò)大，國(guó)際合作加深，與上述發(fā)達(dá)國(guó)家均建立了較密切的合作關(guān)系。

2.3 機(jī)構(gòu)分布

根據(jù)樣本統(tǒng)計(jì)，2010—2019年，全球共計(jì)5 000余家機(jī)構(gòu)參與了綠色礦山領(lǐng)域的研究。表2列出了該領(lǐng)域發(fā)文總量排名前10位的機(jī)構(gòu)。分別是法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心(207篇)，中國(guó)科學(xué)院(176篇)，俄羅斯科學(xué)院(106篇)，西班牙最高科研理事會(huì)(96篇)，加州大學(xué)系統(tǒng)(85篇)，法國(guó)國(guó)家農(nóng)業(yè)食品與環(huán)境研究院(70篇)，印度農(nóng)業(yè)研究理事會(huì)(67篇)，巴西圣保羅大學(xué)(67篇)，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(66篇)，美國(guó)能源部(65篇)。在發(fā)文排名前10的國(guó)家中，法國(guó)、中國(guó)與美國(guó)均各占兩席，國(guó)內(nèi)的中國(guó)科學(xué)院與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)研究活躍，在該領(lǐng)域具有研究的可持續(xù)性。

2.4 刊載期刊和學(xué)科分布

6 057篇文章分布在1 783種期刊上，分屬178個(gè)WoS學(xué)科門類。表3為發(fā)文量較多的前10種期刊及其2019年影響因子。這10種期刊發(fā)文量占文章總量的9.16 %，排名首位的是《Journal of Cleaner Production》(99篇)，其次是《American Mineralogist》和《Mineralogical Magazine》(均為62篇)。綠色礦山領(lǐng)域涉及期刊較多，發(fā)文較均衡。環(huán)境科學(xué)、多學(xué)科材料科學(xué)、工程環(huán)境、多學(xué)科化學(xué)、工程化學(xué)、綠色可持續(xù)科學(xué)技術(shù)、礦物學(xué)、化學(xué)物理、植物科學(xué)、多學(xué)科地學(xué)是綠色礦山領(lǐng)域發(fā)文較多的前10個(gè)WoS學(xué)科，且一直保持穩(wěn)定增長(zhǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，詳見圖4。

表2 綠色礦山領(lǐng)域發(fā)文排名前10的機(jī)構(gòu)

表3 2010—2019年綠色礦山領(lǐng)域發(fā)文排名前10的期刊

3 綠色礦山領(lǐng)域研究熱點(diǎn)

提取樣本中關(guān)鍵詞字段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以得出近10年綠色礦山領(lǐng)域研究熱點(diǎn)以及關(guān)鍵詞共現(xiàn)情況，詳見表4。從表中可以看到，綠色礦山領(lǐng)域近年來(lái)出現(xiàn)的高頻熱詞集中在礦化、礦物、生長(zhǎng)、水、氮、吸附、土壤、退化、管理、去除方面。其中排在首位的是礦化，出現(xiàn)頻次為322次，與之共現(xiàn)的關(guān)鍵詞為土壤(15次)、退化(14次)；其次是礦物，出現(xiàn)頻次為296次，與之共現(xiàn)的關(guān)鍵詞為光譜(15次)，吸附(10次)；排在第3位的是生長(zhǎng)，出現(xiàn)頻次為291次，與之共現(xiàn)的關(guān)鍵詞為產(chǎn)量(18次)，氮(15次)。

繼續(xù)采用VOSviewer軟件繪制關(guān)鍵詞聚類圖譜，見圖5。在圖中，每個(gè)圓圈代表1個(gè)關(guān)鍵詞，圓圈大小代表關(guān)鍵詞的權(quán)重。當(dāng)1個(gè)圓圈越大，它所代表的權(quán)重也就越大，表明研究熱度也就越大。由圖中可以看出，綠色礦山領(lǐng)域的研究主題大致分為7個(gè)集群，也就是7個(gè)分領(lǐng)域。分別為礦物的晶體結(jié)構(gòu)與光譜學(xué)研究、植被增長(zhǎng)與生物多樣性、礦區(qū)土壤管理與農(nóng)作物產(chǎn)量、銅鎘等重金屬富集、礦山廢物污染處理技術(shù)、可持續(xù)性表現(xiàn)評(píng)價(jià)模型、綠銹吸附處理技術(shù)。

表4 綠色礦山研究領(lǐng)域關(guān)鍵詞共現(xiàn)情況

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)2010—2019年，綠色礦山領(lǐng)域總體呈現(xiàn)逐年增加的發(fā)文態(tài)勢(shì)。2019年發(fā)文量達(dá)到992篇，比2010年(373篇)增加了2倍多。其中，美國(guó)近10年總體發(fā)文量和總被引數(shù)排名第一，中國(guó)緊跟其后，均大幅度領(lǐng)先其他國(guó)家。尤其需要注意的是，自2017年開始，中國(guó)已經(jīng)趕超美國(guó)成為年度發(fā)文量最多的國(guó)家，在2019年達(dá)到278篇，比2019年美國(guó)(143篇)增加近一倍?？梢娢覈?guó)在綠色礦山領(lǐng)域研究進(jìn)展迅速，已經(jīng)凸顯出優(yōu)勢(shì)地位。但從篇均被引情況來(lái)看，德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、美國(guó)、西班牙等歐美國(guó)家仍處于領(lǐng)先地位，科研實(shí)力不容小覷。目前美國(guó)仍然處于國(guó)際合作的中心位置，中國(guó)近年來(lái)國(guó)際影響力逐漸擴(kuò)大，國(guó)際合作加深，與其他國(guó)家均建立了較密切的合作關(guān)系。

(2)2010—2019年，全球共計(jì)5 000余家機(jī)構(gòu)參與了綠色礦山領(lǐng)域的研究。在發(fā)文排名前十的機(jī)構(gòu)中，法國(guó)、中國(guó)與美國(guó)均各占兩席，中國(guó)科學(xué)院與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)研究活躍，在該領(lǐng)域具有研究的可持續(xù)性。近10年中國(guó)綠色礦山領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，但是尚未出現(xiàn)具備國(guó)際代表性、具有領(lǐng)軍地位的學(xué)者，我國(guó)綠色礦山研究尚待持續(xù)深入。

(3)綠色礦山領(lǐng)域涉及期刊較多，發(fā)文較均衡。環(huán)境科學(xué)、多學(xué)科材料科學(xué)、工程環(huán)境、多學(xué)科化學(xué)、工程化學(xué)、綠色可持續(xù)科學(xué)技術(shù)、礦物學(xué)、化學(xué)物理、植物科學(xué)、多學(xué)科地學(xué)是綠色礦山領(lǐng)域發(fā)文較多的前10個(gè)WoS學(xué)科，且一直保持穩(wěn)定增長(zhǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

(4)綠色礦山領(lǐng)域近年來(lái)出現(xiàn)的高頻熱詞集中在礦化、礦物、生長(zhǎng)、水、氮、吸附、土壤、退化、管理、去除方面。綠色礦山領(lǐng)域的研究主題大致分為7個(gè)集群，分別為礦物的晶體結(jié)構(gòu)與光譜學(xué)研究、植被增長(zhǎng)與生物多樣性、礦區(qū)土壤管理與農(nóng)作物產(chǎn)量、銅鎘等重金屬富集、礦山廢物污染處理技術(shù)、可持續(xù)性表現(xiàn)評(píng)價(jià)模型、綠銹吸附處理技術(shù)。