羅 楊，吳永貴，2，3*，段志斌，謝 榮

（1.貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴陽(yáng) 550025；2.貴州大學(xué)應(yīng)用生態(tài)研究所，貴陽(yáng) 550025；3.貴州省喀斯特環(huán)境生態(tài)工程研究中心，貴陽(yáng) 550025）

隨著城市化與工業(yè)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，由人類(lèi)活動(dòng)引起的環(huán)境污染問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重。環(huán)境中的重金屬污染由于影響范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、處置難度大等特點(diǎn)而易危及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)安全、食品安全和公共健康，當(dāng)不同環(huán)境介質(zhì)中的重金屬通過(guò)多途徑暴露的方式進(jìn)入人體后，將在胃腸道內(nèi)經(jīng)歷消化過(guò)程，隨人體血液循環(huán)累積到不同組織器官中，從而對(duì)人體產(chǎn)生“劑量-效應(yīng)”關(guān)系，使人體健康受到潛在威脅。因此，分析環(huán)境介質(zhì)中重金屬元素與人體健康的關(guān)系備受關(guān)注。

健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估作為對(duì)有毒有害物質(zhì)因暴露而對(duì)人體健康產(chǎn)生潛在不良影響的特征性描述[1]，目前相關(guān)的評(píng)估方法主要是基于一些暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，如USEPA模型、Monte Carlo模型、數(shù)學(xué)模擬、概率模型、劑量重建分析等技術(shù)估量環(huán)境中風(fēng)險(xiǎn)因子的暴露程度[2]。隨著監(jiān)測(cè)手段和檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，重金屬在人體內(nèi)的吸收轉(zhuǎn)化行為成為健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的研究重點(diǎn)，為了準(zhǔn)確評(píng)估人體對(duì)環(huán)境中重金屬的吸收狀況，一般可用生物有效性（Bioavailability）和生物可給性（Bioaccessibility）兩種指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。生物有效性通常是指污染物或營(yíng)養(yǎng)物被人體吸收進(jìn)入血液，在體內(nèi)重新分布的含量[3]，一般通過(guò)臨床試驗(yàn)或動(dòng)物活體試驗(yàn)（In vivo）進(jìn)行監(jiān)測(cè)。生物可給性是指在模擬胃腸道環(huán)境條件下，介質(zhì)中污染物或營(yíng)養(yǎng)物溶解到消化液中的部分[4]，主要以人工模擬胃腸道物理化學(xué)環(huán)境為主的體外試驗(yàn)（In vitro）進(jìn)行健康評(píng)價(jià)。由于In vivo方法存在試驗(yàn)周期長(zhǎng)、費(fèi)用高、動(dòng)物個(gè)體間差異以及倫理方面等問(wèn)題，在作為評(píng)估工具運(yùn)用上受到了限制[5-7]。而In vitro方法具有試驗(yàn)周期較短、操作方法簡(jiǎn)單、樣品快速測(cè)定以及能夠高度擬合In vivo方法的試驗(yàn)結(jié)果等優(yōu)點(diǎn)[8]，近年來(lái)深受?chē)?guó)內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注[9-10]。目前已有大量研究運(yùn)用In vitro方法探究土壤[11-13]、灰塵[14-17]、食物[17-20]、藥物[21-22]等不同介質(zhì)中重金屬元素在胃腸道階段的生物可給性。面對(duì)重金屬生物可給性研究多學(xué)科交叉的海量文獻(xiàn)，如何從多元、分時(shí)、動(dòng)態(tài)角度出發(fā)，了解當(dāng)前重金屬生物可給性研究現(xiàn)狀，探究國(guó)內(nèi)外研究的前沿?zé)狳c(diǎn)及演進(jìn)脈絡(luò)，需要對(duì)研究領(lǐng)域的科學(xué)文獻(xiàn)進(jìn)行信息挖掘。

文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)（Bibliometrics）被廣泛用于文獻(xiàn)情報(bào)分析，進(jìn)而評(píng)價(jià)某領(lǐng)域科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀及水平[23-24]。因此，本文以重金屬生物可給性相關(guān)的文獻(xiàn)體系和文獻(xiàn)計(jì)量特征為研究對(duì)象，基于2006—2018年CNKI（Chi?na National Knowledge Infrastructure，中國(guó)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施工程）期刊論文數(shù)據(jù)庫(kù)與Web of ScienceTM核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中的文獻(xiàn)資料，運(yùn)用可視化分析軟件CiteSpace，結(jié)合圖形學(xué)、信息科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等學(xué)科理論與計(jì)量學(xué)引文、共現(xiàn)分析等研究方法，對(duì)重金屬生物可給性相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行圖譜分析，旨在清晰、直觀地展示該研究領(lǐng)域主題演進(jìn)、研究現(xiàn)狀以及發(fā)展態(tài)勢(shì)，以期為重金屬生物可給性的相關(guān)研究提供理論參考及啟示。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與統(tǒng)計(jì)方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與篩選

本文數(shù)據(jù)樣本選取2006—2018年共13年CNKI與Web of ScienceTM核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中的文獻(xiàn)資料。利用CNKI高級(jí)檢索功能，分別以“重金屬”并“生物可給性”“生物可利用性”“生物可及性”及“In vitro”為主題、關(guān)鍵詞和篇名進(jìn)行檢索，共獲取中文文獻(xiàn)216篇。同時(shí)，在Web of ScienceTM核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中選用基本檢索方式，分別以“Heavy metals”and“Bioavailability”“Bioaccessibility”“In vitro”及“In vivo”為主題（TS）和標(biāo)題（TI）進(jìn)行檢索，共獲取英文文獻(xiàn)1548篇。利用軟件E-study和Endnote X9對(duì)以上1764篇文獻(xiàn)逐條整理挑選，去除重復(fù)及與研究主題不符文獻(xiàn)，最終確定中文文獻(xiàn)92篇和英文文獻(xiàn)458篇。

1.2 統(tǒng)計(jì)方法

自CiteSpace軟件開(kāi)發(fā)以來(lái)，借助知識(shí)圖譜分析學(xué)科熱點(diǎn)在管理學(xué)[25]、生態(tài)學(xué)[26]、醫(yī)學(xué)[27]、環(huán)境科學(xué)[28-29]等諸多學(xué)科中得到了廣泛的應(yīng)用。本文從CNKI和Web of ScienceTM核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)出數(shù)據(jù)文本，導(dǎo)出CNKI數(shù)據(jù)文本格式為Refworks，Web of Sci?enceTM數(shù)據(jù)文本為txt全記錄及UTF-8格式，文本統(tǒng)一命名為download_***。將中英文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分別導(dǎo)入軟件CiteSpace 5.4 R1，時(shí)間跨度為2006—2018年共13年，時(shí)間節(jié)點(diǎn)（Years Per Slice）設(shè)置為1年，節(jié)點(diǎn)類(lèi)型（Node Type）進(jìn)行相對(duì)應(yīng)勾選，其余參數(shù)均為默認(rèn)，得到國(guó)家發(fā)文量及合作關(guān)系、作者合作及共被引關(guān)系、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、突現(xiàn)性關(guān)鍵詞等可視化圖表。其中，數(shù)據(jù)文本還經(jīng)過(guò)Excel 2010、CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)及Web of ScienceTM數(shù)據(jù)庫(kù)自帶的分析工具加工處理，同時(shí)利用文獻(xiàn)計(jì)量在線分析平臺(tái)協(xié)助處理。

2 結(jié)果分析

2.1 關(guān)于重金屬生物可給性的發(fā)文量及年間變化趨勢(shì)

發(fā)文數(shù)量及年際變化趨勢(shì)可反映研究人員對(duì)本領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的關(guān)注程度和研究專(zhuān)題的動(dòng)態(tài)變化[30]。本文統(tǒng)計(jì)有關(guān)重金屬生物可給性的中英文研究文獻(xiàn)共550篇，如圖1所示，在2006—2018期間關(guān)于重金屬生物可給性的發(fā)文量呈波動(dòng)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，且在2016年和2011年英文和中文發(fā)文量達(dá)到小高峰，增長(zhǎng)率分別為240%和63.6%；特別在2013—2018年期間累計(jì)中英文發(fā)文量分別占統(tǒng)計(jì)年限總發(fā)文量的55.5%和72.7%，其主要原因可能是在2011年國(guó)務(wù)院頒布了《國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃》，該規(guī)劃明確指出需要強(qiáng)化環(huán)境評(píng)價(jià)，減輕危害群眾健康的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，消除危害群眾健康的環(huán)境隱患；同時(shí)在2017年環(huán)境保護(hù)部也印發(fā)了《國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十三五”環(huán)境與健康工作規(guī)劃》，明確提出要嚴(yán)密防控重金屬、危險(xiǎn)廢物、有毒有害化學(xué)品等重點(diǎn)領(lǐng)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，提升風(fēng)險(xiǎn)防控基礎(chǔ)能力。這些政策有效地推動(dòng)了科研人員對(duì)重金屬生物可給性的研究工作，加快了本領(lǐng)域研究熱度的提升。然而近兩年中英文發(fā)文數(shù)量略有下降趨勢(shì)，其原因可能是國(guó)外進(jìn)入現(xiàn)有體外消化模擬方法的技術(shù)改進(jìn)與創(chuàng)新階段，而國(guó)內(nèi)仍處于技術(shù)追蹤與基礎(chǔ)研究。

圖1 CNKI和Web of ScienceTM數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)于重金屬生物可給性研究的發(fā)文量Figure 1 The number of published papers on heavy metal bioaccessibility in CNKIand Web of ScienceTM database

2.2 關(guān)于重金屬生物可給性的主要研究力量

2.2.1 主要研究國(guó)家分析

一個(gè)國(guó)家的發(fā)文量一定程度上代表了在某領(lǐng)域研究的活躍程度[24]。從Web of ScienceTM核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中共檢索出中國(guó)、美國(guó)、加拿大、英國(guó)等國(guó)家發(fā)表有關(guān)重金屬生物可給性研究的文獻(xiàn)。在現(xiàn)有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上，按發(fā)文數(shù)量排序并篩選出排名前10名的國(guó)家，如表1所示，中國(guó)發(fā)文量排名第一（99篇），分別是英國(guó)和西班牙的2.2倍和2.7倍，可見(jiàn)我國(guó)在重金屬生物可給性研究領(lǐng)域占有重要地位，同時(shí)也間接說(shuō)明了關(guān)于重金屬環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)的研究已受到我國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注。國(guó)家的中介中心性（Intermediary centrali?ty）是用來(lái)表示該國(guó)家在某研究領(lǐng)域的國(guó)際地位，由表1可知，中國(guó)發(fā)文量雖排名第一，但中介中心性較低，僅占英國(guó)和西班牙的1/3和6/17，表明中國(guó)在該研究領(lǐng)域雖比較活躍，但研究成果的國(guó)際影響力不高，應(yīng)加強(qiáng)該領(lǐng)域的創(chuàng)新性研究。英國(guó)和西班牙發(fā)文量分別排第四和第五，其中介中心性排第一和第二，表明這兩個(gè)國(guó)家在該研究領(lǐng)域發(fā)表的文章影響力較強(qiáng)。

表1 關(guān)于重金屬生物可給性研究發(fā)文量前10的國(guó)家Table 1 Countries with top 10 on the publications of heavy metal bioaccessibility

2.2.2主要研究機(jī)構(gòu)分析

基于CiteSpace軟件中Institution分析功能，對(duì)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，并統(tǒng)計(jì)出國(guó)內(nèi)外發(fā)文數(shù)量前10名的研究機(jī)構(gòu)，見(jiàn)表2。在Web of ScienceTM核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中，中國(guó)機(jī)構(gòu)占了2家，分別是中國(guó)科學(xué)院（排名第一）和南京大學(xué)（排名第六）。結(jié)合表1分析可知，中國(guó)在本領(lǐng)域的研究力量主要來(lái)源于這兩個(gè)研究機(jī)構(gòu)。英國(guó)地質(zhì)調(diào)查局和南澳大利亞大學(xué)分別排名第二和第三，英國(guó)地質(zhì)調(diào)查局對(duì)英國(guó)大部分地區(qū)土壤中重金屬的含量進(jìn)行調(diào)查，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合土壤性質(zhì)進(jìn)行回歸模型分析，開(kāi)發(fā)出重金屬生物可給性的數(shù)據(jù)集，為評(píng)估人類(lèi)健康風(fēng)險(xiǎn)提供數(shù)據(jù)指南，這可能是英國(guó)在本研究領(lǐng)域國(guó)際影響力較高的主要原因之一。從CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中可以看出中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心發(fā)文量最多，其研究方法主要采用室內(nèi)土壤培養(yǎng)法和體外消化試驗(yàn)，評(píng)估在不同農(nóng)藝調(diào)控措施下降低人體對(duì)土壤重金屬（As、Cu、Zn、Cd等）的吸收潛力，以期為污染場(chǎng)地修復(fù)評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)。

2.2.3 作者發(fā)文量及作者共被引分析

高頻次共被引作者通常對(duì)研究領(lǐng)域的理論和方法有創(chuàng)新，并對(duì)研究領(lǐng)域的發(fā)展有突出貢獻(xiàn)[31]。本領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外學(xué)者的合作圖譜、發(fā)文數(shù)量和共被引頻次結(jié)果統(tǒng)計(jì)見(jiàn)圖2、表3和表4。分析圖2可知，在國(guó)際上作者間的合作較為分散，多數(shù)作者傾向于與一組相對(duì)穩(wěn)定的作者進(jìn)行合作，每個(gè)合作團(tuán)體通常有兩個(gè)或兩個(gè)以上的核心作者。在這些作者中，Wragg Joanna發(fā)文量最多（14篇），構(gòu)成核心作者的最大集群。在統(tǒng)計(jì)的作者中僅發(fā)現(xiàn)一位中國(guó)學(xué)者，說(shuō)明我國(guó)學(xué)者在本研究領(lǐng)域的國(guó)際活躍度不高。從表4可知，作者Ru?by M V的共被引頻次最高（189次），其次為Oomen A G（156次）。Ruby M V在1992年較早地報(bào)道了重金屬生物可給性[32]，在后續(xù)的研究中又考慮到人體消化過(guò)程中所需的環(huán)境條件，例如溫度、pH、酶、微生物等，并在1996年提出了PBET法，發(fā)現(xiàn)此方法得出的試驗(yàn)結(jié)果與In vivo的試驗(yàn)結(jié)果有較好的相關(guān)性，為體外試驗(yàn)方法的應(yīng)用和發(fā)展提供借鑒和參考。Oomen A G通過(guò)比較5種體外試驗(yàn)方法，研究了土壤污染物的生物可給性[33]，之后開(kāi)發(fā)用于估算土壤污染物生物可給性的體外消化模型[34]，并結(jié)合Caco-2細(xì)胞模型探究污染物的生物可給性[35]。Oomen A G研究介質(zhì)較為廣泛，并在試驗(yàn)方法上利用了細(xì)胞模型，這些可能是該作者高共被引的主要原因。

由國(guó)內(nèi)作者發(fā)文量（表3）可知，崔巖山在本研究領(lǐng)域的發(fā)文量最多，其次是黃益宗。細(xì)讀文章發(fā)現(xiàn)，崔巖山團(tuán)隊(duì)主要研究方向?yàn)橹亟饘傥廴究刂萍捌鋵?duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)，其《土壤中鎘的生物可給性及其對(duì)人體的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》[36]一文被引次數(shù)高達(dá)89次，該文在對(duì)土壤中鎘生物可給性研究的基礎(chǔ)上，探討土壤中鎘生物可給性與土壤影響因素之間的相互關(guān)系以及無(wú)意攝入土壤鎘對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)研究。另外發(fā)現(xiàn)崔巖山與黃益宗同時(shí)出現(xiàn)在諸多文獻(xiàn)中，說(shuō)明中國(guó)科學(xué)院大學(xué)與農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所之間的合作較為緊密。

2.3 關(guān)于重金屬生物可給性的研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)

關(guān)鍵詞是文獻(xiàn)主要內(nèi)容和研究主題的高度提煉，通過(guò)對(duì)高頻關(guān)鍵詞分析，可鑒別該領(lǐng)域的主要研究路徑和熱點(diǎn)[37]。本文基于CiteSpace軟件中Key word分析功能，對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜（圖3和圖4）及關(guān)鍵詞分布表（表5）。關(guān)鍵詞的中介中心性是測(cè)度節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中重要性的一個(gè)指標(biāo)，此類(lèi)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中起到“溝通橋梁”的作用[38]。本文按照中介中心性對(duì)圖4、圖5中的關(guān)鍵詞進(jìn)行篩選排序，從而可對(duì)本領(lǐng)域的研究路徑及熱點(diǎn)進(jìn)行辨識(shí)。

表2 關(guān)于重金屬生物可給性研究發(fā)文量前10的機(jī)構(gòu)Table 2 Organization of top 10 on the publications of heavy metal bioaccessibility

圖2 Web of ScienceTM數(shù)據(jù)庫(kù)中作者合作圖譜Figure 2 Author collaboration map in the Web of ScienceTM database

表3 關(guān)于重金屬生物可給性研究發(fā)文量前10的作者Table 3 Author of top 10 on the publications of heavy metal bioaccessibility

在2006—2010年出現(xiàn)“淋巴細(xì)胞”“Caco-2細(xì)胞”等關(guān)鍵詞，但關(guān)鍵詞呈現(xiàn)出中介中心性較小且數(shù)量較少的特征。這表明在該階段的研究主題側(cè)重于結(jié)合細(xì)胞模型研究環(huán)境介質(zhì)中重金屬的生物有效性/生物可給性。例如，源自人體結(jié)腸癌細(xì)胞的Caco-2細(xì)胞，由于細(xì)胞形態(tài)學(xué)、標(biāo)志酶的表達(dá)及滲透特性與人體小腸上皮細(xì)胞相似，被廣泛應(yīng)用于研究不同暴露場(chǎng)景下多種重金屬污染物的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝等機(jī)制[39]。利用Caco-2細(xì)胞模型在重金屬的轉(zhuǎn)運(yùn)與吸收方面的優(yōu)點(diǎn)，將Caco-2細(xì)胞模型與體外消化試驗(yàn)測(cè)定的重金屬生物可給性研究相結(jié)合，以此更加客觀評(píng)估重金屬對(duì)人體健康產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。利用細(xì)胞模型結(jié)合體外測(cè)試方法模擬重金屬的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)代謝情況已成為該領(lǐng)域研究重點(diǎn)，但由于各類(lèi)實(shí)驗(yàn)室組織細(xì)胞培養(yǎng)條件、培養(yǎng)方式和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的不同，會(huì)導(dǎo)致在預(yù)測(cè)重金屬的滲透性試驗(yàn)數(shù)據(jù)上存在差異。因此，通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化和試驗(yàn)條件要求的標(biāo)準(zhǔn)化，可進(jìn)一步提升細(xì)胞模型模擬重金屬攝取、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝研究過(guò)程中的可貢獻(xiàn)價(jià)值。

表4 Web of ScienceTM數(shù)據(jù)庫(kù)中作者共被引頻次表Table 4 The author cited in the Web of ScienceTM database

在2011—2014年間，重金屬生物可給性研究側(cè)重于膳食暴露評(píng)估。通過(guò)膳食途徑進(jìn)入人體的污染物，通常需要在胃腸道階段經(jīng)歷消化過(guò)程，然后隨血液循環(huán)累積到人體不同組織器官中，引起器官的組織形態(tài)和新陳代謝的變化，從而對(duì)人體產(chǎn)生毒理效應(yīng)[1]。美國(guó)和歐盟在這方面的研究一直處于前沿，已建立屬于本國(guó)人群的膳食暴露評(píng)估模型，國(guó)內(nèi)研究者應(yīng)從中國(guó)污染物暴露情況、人群特征、生活習(xí)慣等方面入手，盡快建立適用于中國(guó)人群的膳食暴露評(píng)估模型，更加準(zhǔn)確的反映中國(guó)人群的環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)。

表5 關(guān)于重金屬生物可給性研究的關(guān)鍵詞共現(xiàn)分布表Table 5 Keywords co-occurrence distribution table for heavy metal bioaccessibility research

在2015—2018年間，“中國(guó)”作為新的關(guān)鍵詞出現(xiàn)且頻次（17）及中介中心性（0.15）較高，表明近年來(lái)中國(guó)在該領(lǐng)域表現(xiàn)較為活躍。關(guān)鍵詞“食物鏈”體現(xiàn)出學(xué)者對(duì)本領(lǐng)域研究逐漸轉(zhuǎn)向宏觀、系統(tǒng)的角度，從污染源-污染暴露途徑-污染物最終受體這一整體出發(fā)，探究污染物釋放-轉(zhuǎn)運(yùn)-轉(zhuǎn)化機(jī)理，通過(guò)對(duì)食物鏈途徑的有效控制，減輕人體在不同暴露途徑下的環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)。環(huán)境介質(zhì)也進(jìn)一步擴(kuò)展到“PM2.5、道路灰塵、飛灰”等，間接地說(shuō)明隨著工業(yè)的快速發(fā)展，大氣污染日益嚴(yán)重[40]，大氣懸浮顆粒中重金屬的生物可給性也成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。

結(jié)合3個(gè)階段的關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析，發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵詞“鉛”貫穿整個(gè)研究階段，主要原因可能是人類(lèi)和工業(yè)等活動(dòng)能產(chǎn)生大量的鉛元素進(jìn)入到環(huán)境中，而鉛具有溶解度小、不易降解等特性，容易滯留在環(huán)境介質(zhì)中對(duì)生態(tài)環(huán)境及人體健康構(gòu)成巨大的潛在風(fēng)險(xiǎn)，故在分析階段對(duì)重金屬鉛的研究偏多。近年來(lái)，對(duì)于砷污染的研究也逐漸增多，這可能是因?yàn)槎鄠€(gè)國(guó)家發(fā)生了較大的砷污染事件[41-46]，而我國(guó)也是受砷污染最為嚴(yán)重的國(guó)家之一[47-48]。砷能在人類(lèi)的肝腎器官當(dāng)中積累，特別是在人體毛發(fā)與指甲中積存，在長(zhǎng)時(shí)間作用下，人體容易出現(xiàn)砷中毒現(xiàn)象。大多數(shù)文獻(xiàn)[49-52]利用In vitro方法研究砷的生物可給性及探究不同物質(zhì)對(duì)砷生物可給性的影響，通過(guò)HI（總非致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)）和TCR（總致癌風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)）評(píng)估重金屬砷的潛在風(fēng)險(xiǎn)，避免爆發(fā)大面積的砷中毒事件。

圖4 CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)于重金屬生物可給性關(guān)鍵詞的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜Figure 4 Co-occurrence network map of heavy metal bioaccessibility keywordsin CNKIdatabase

相較于國(guó)外，國(guó)內(nèi)關(guān)于重金屬生物可給性研究起步較晚。從關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜（圖4）來(lái)看，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的連線顏色較為鮮艷，說(shuō)明在近幾年衍生出的研究熱點(diǎn)較多。將重金屬生物可給性研究主題集聚成兩個(gè)階段和兩條演化路徑。以2015年為兩階段的分界點(diǎn)，2006—2014年為第一階段，研究?jī)?nèi)容較少，主要研究路徑為“重金屬-化學(xué)形態(tài)/體外消化法-生物有效性/生物可給性-健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)”；2015—2018年為第二階段，該階段研究?jī)?nèi)容較為豐富，主要研究路徑為“農(nóng)田土壤-鈍化劑（羥基磷灰石、過(guò)磷酸鈣、腐植酸鉀等）-體外消化模型-健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)”，該路徑探究鈍化劑對(duì)重金屬生物可給性的影響[53-54]，腐植酸鉀可以與重金屬發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，降低重金屬的生物有效性，抑制重金屬向農(nóng)產(chǎn)品體內(nèi)遷移；水不溶性（磷酸鹽巖、磷灰石等）含磷材料可以將重金屬固定在土壤中，降低重金屬的遷移性和生物可給性。從關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜線條的顏色上看，第二階段為該領(lǐng)域的研究前沿及熱點(diǎn)。

突變?cè)~是指短時(shí)間內(nèi)使用頻率驟增的關(guān)鍵詞，可以表征研究前沿的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)關(guān)鍵詞突變性的分析，可以了解研究熱點(diǎn)的動(dòng)態(tài)變化。因CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中收集到的文獻(xiàn)數(shù)量較少，關(guān)鍵詞頻次達(dá)不到CiteSpace突現(xiàn)性要求，故對(duì)國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)不做關(guān)鍵詞突現(xiàn)性分析。從英文文獻(xiàn)的突變性關(guān)鍵詞來(lái)看（圖5），該領(lǐng)域研究呈現(xiàn)出多元化特征，通過(guò)進(jìn)一步的文獻(xiàn)梳理，可以總結(jié)出以下3個(gè)階段性前沿分析，一是生物可給性的試驗(yàn)方法對(duì)比，包括吸附、白鼠、體外消化模型、體外生物可給性等關(guān)鍵詞；二是健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的暴露評(píng)估，包括食品、灰塵、土壤、沸水等關(guān)鍵詞；三是健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的潛在風(fēng)險(xiǎn)分析，包括潛在風(fēng)險(xiǎn)、毒性、微量元素等關(guān)鍵詞。

圖5 Web of ScienceTM數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)于重金屬生物可給性的關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)突現(xiàn)詞Figure 5 Emergent keywords co-occurrence network for heavy metal bioaccessibility in Web of ScienceTM database

隨著監(jiān)測(cè)手段和試驗(yàn)技術(shù)的不斷完善，利用人體生物可給性的體外模擬方法，對(duì)重金屬在人群胃腸系統(tǒng)中消化吸收研究起到一定的推動(dòng)作用。但隨著研究的深入，該項(xiàng)工作目前仍存在一些局限性，盡管目前國(guó)際上已發(fā)展演化出十余種體外模擬方法，然而不同試驗(yàn)方法對(duì)同一類(lèi)型污染物樣品的模擬結(jié)果存在差異，這與試驗(yàn)過(guò)程中處理方式和參數(shù)設(shè)置的差異性有關(guān)。因此需要建立不同環(huán)境介質(zhì)中不同重金屬的人體生物可給性的國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。此外，由于不同人群活動(dòng)方式和生理機(jī)能的差異，導(dǎo)致其消化吸收重金屬量與人體可耐受量存在較大差別，需要進(jìn)一步加強(qiáng)不同模擬試驗(yàn)方法的適用性研究，以為重金屬人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供更科學(xué)的依據(jù)。

3 結(jié)論

（1）在過(guò)去13年里，關(guān)于重金屬生物可給性研究的發(fā)文數(shù)量呈波動(dòng)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，這表明研究人員對(duì)該領(lǐng)域的關(guān)注度越來(lái)越高。我國(guó)在所有國(guó)家中發(fā)文數(shù)量最多，表明在該研究領(lǐng)域表現(xiàn)最為活躍。

（2）通過(guò)關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，本研究領(lǐng)域在國(guó)際上可分為3個(gè)階段：2006—2010年研究主題側(cè)重于細(xì)胞模型，2011—2014年研究側(cè)重于膳食暴露評(píng)估，2015—2018年研究趨勢(shì)變化為系統(tǒng)地分析污染物釋放-轉(zhuǎn)運(yùn)-轉(zhuǎn)化過(guò)程，環(huán)境介質(zhì)也進(jìn)一步擴(kuò)大到大氣、灰層、PM2.5等。

（3）相較于國(guó)外，國(guó)內(nèi)關(guān)于該領(lǐng)域的研究起步較晚，研究趨勢(shì)大體分為兩個(gè)研究階段及兩條研究路徑。2006—2014年為第一階段，主要研究路徑為“重金屬-化學(xué)形態(tài)/體外消化法-生物可給性/生物有效性-健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)”；2015—2018年為第二階段，該階段的研究路徑為“農(nóng)田土壤-鈍化劑（羥基磷灰石、過(guò)磷酸鈣、腐植酸鉀等）-體外消化模型-健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)”，第二階段為本領(lǐng)域的研究前沿及熱點(diǎn)。