洪 穎，杜 佳，樊 海，任廣琴，何茂洪

(遵義師范學(xué)院 資源與環(huán)境學(xué)院，貴州 遵義 563006)

1 引言

重金屬離子的毒性強(qiáng)，在水體中與微生物作用，可轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的金屬有機(jī)化合物，并且生物會使重金屬離子富集和濃縮，再通過食物鏈的傳遞作用進(jìn)入到人體內(nèi)導(dǎo)致癌癥的發(fā)生，危害人體健康[1]。同時(shí)由于重金屬離子污染的非降解性、持續(xù)存在和累積的性質(zhì)，若長期排放會污染土壤，影響植被和農(nóng)作物的生長，進(jìn)而影響人類的生存環(huán)境等。礦產(chǎn)資源的開發(fā)和綜合利用是重金屬廢水的主要來源[2～4]。為了避免重金屬廢水污染引發(fā)的環(huán)境問題，有效的解決方法是在重金屬廢水排放到生態(tài)系統(tǒng)之前將重金屬離子移除。常見的方法有吸附法、化學(xué)沉淀、蒸發(fā)、溶劑萃取、離子交換和電氣化學(xué)等技術(shù)[5，6]。其中吸附法由于操作簡單、吸附性能較強(qiáng)而得到廣泛運(yùn)用。

若是要掌握某學(xué)科領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及方向，文獻(xiàn)計(jì)量法是一種可靠的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析方法，能對學(xué)科領(lǐng)域的文獻(xiàn)進(jìn)行歸類，且直觀的反映出學(xué)科領(lǐng)域的研究發(fā)展規(guī)律[7]。為深入了解近10年國內(nèi)重金屬吸附處理的研究現(xiàn)狀，本文以中國知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫為文獻(xiàn)來源，采用文獻(xiàn)計(jì)量法對文獻(xiàn)進(jìn)行歸納，通過對年度發(fā)文量、作者發(fā)文量、發(fā)文機(jī)構(gòu)、發(fā)文期刊、文獻(xiàn)引用情況和關(guān)鍵詞分布情況進(jìn)行分析，以揭示重金屬的吸附處理現(xiàn)狀及趨勢，研究結(jié)果可為從事重金屬廢水處理的科研人員提供參考。

2 分析方法

2.1 數(shù)據(jù)庫

CNKI是以實(shí)現(xiàn)全社會知識資源傳播共享與增值利用為目標(biāo)的信息化建設(shè)項(xiàng)目，由清華大學(xué)、清華同方發(fā)起，始建于1999年6月[8]。為了準(zhǔn)確檢索研究內(nèi)容，將CNKI數(shù)據(jù)庫的文獻(xiàn)檢索分類設(shè)置為基礎(chǔ)科學(xué)、工程科技Ⅰ和Ⅱ輯。

2.2 檢索方法

首先將CNKI的檢索條件設(shè)置為Su =“重金屬離子” And Su=“吸附”，檢索文獻(xiàn)發(fā)表的時(shí)間年限設(shè)置為 2010 年 5月 5日至 2020 年 5 月 5 日，然后進(jìn)行文獻(xiàn)的檢索歸納，并通過分析年度發(fā)文量、作者的發(fā)文情況、發(fā)文機(jī)構(gòu)、期刊、文章引用率和關(guān)鍵詞分布情況來探究重金屬吸附處理領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及趨勢。

2.3 數(shù)據(jù)處理

從 CNKI 數(shù)據(jù)庫中以重金屬離子、吸附為主題詞，檢索到相關(guān)文獻(xiàn)8486篇，排除國外文獻(xiàn)，對中文文獻(xiàn)采用計(jì)量可視化分析-全檢索結(jié)果。即從年度發(fā)文量、作者的發(fā)文情況、發(fā)文機(jī)構(gòu)、期刊、文章引用率和關(guān)鍵詞分布情況進(jìn)行全面分析，并將有效數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和歸納。

3 結(jié)果與分析

3.1 年度發(fā)文量分布

根據(jù)年度發(fā)文量的分布特點(diǎn)，可以反映研究的關(guān)注程度。圖1為2010～2020年吸附重金屬離子相關(guān)領(lǐng)域的年度發(fā)文量的分布。通過文獻(xiàn)檢索統(tǒng)計(jì)，10年間共收集到相關(guān)文獻(xiàn)8486篇，平均每年發(fā)文量約為849篇。2010年度的論文發(fā)表量未超過350篇，2011～2020年均在 500篇以上，并在2017年達(dá)到峰值，為1264篇，這主要是黨的“十八大”以來，國家對環(huán)境治理的力度增加。然而近兩年發(fā)文量降低，分析原因：①政策導(dǎo)向使得論文不在注重發(fā)文數(shù)量而是提高發(fā)文質(zhì)量；②與國外間的學(xué)術(shù)交流增強(qiáng)，部分論文轉(zhuǎn)移到國外學(xué)術(shù)期刊。總體來看，隨著時(shí)間的推移，吸附法處理重金屬離子得到廣泛的關(guān)注，也反映了國家加強(qiáng)對重金屬廢水治理的支持。

圖1 年度發(fā)文量的變化趨勢

3.2 作者發(fā)文量分布

作者發(fā)文量的分布，體現(xiàn)個(gè)人的科研水平。2010～2020年吸附重金屬離子相關(guān)領(lǐng)域發(fā)文量居前 10 名的作者見圖2，居前 10 名的作者共發(fā)表了210篇論文占所有作者論文發(fā)布總數(shù)的 2.61%，發(fā)表的論文均在20篇以上，其中居前3的分別是魏永(22篇)、 陳燕舞(21 篇)、唐秋實(shí)(21篇)，發(fā)文數(shù)量在研究人員的集中體現(xiàn)表明掌握了一定的研究成果，體現(xiàn)了一批具有科研實(shí)力的研究人員的形成。這進(jìn)一步推動著重金屬離子吸附的研究和實(shí)踐的發(fā)展。

圖2 發(fā)文量居前10的作者

3.3 主要機(jī)構(gòu)發(fā)文量分布

主要機(jī)構(gòu)發(fā)文量的分布，表明科研團(tuán)隊(duì)的建設(shè)情況。圖3為發(fā)文量居前10的主要機(jī)構(gòu)，2010～2020 年吸附重金屬離子相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)涉及 1727個(gè)機(jī)構(gòu)，居前 10 名的機(jī)構(gòu)發(fā)表了1058 篇，占所有論文的13.17%，且均為高校，表明高校的人才聚集有利于研究團(tuán)隊(duì)的形成，能促進(jìn)研究成果的增產(chǎn)。其中，華南理工大學(xué)(175 篇)、湖南大學(xué)(163 篇)、浙江大學(xué)(97 篇)的發(fā)文量居前 3 位，說明3所高校擁有從事重金屬吸附處理的科研實(shí)力強(qiáng)的研究團(tuán)隊(duì)。

3.4 主要期刊發(fā)文量分布

學(xué)術(shù)期刊為研究人員提供了交流的平臺，通過統(tǒng)計(jì)分析重金屬吸附處理的研究文獻(xiàn)來確定合適的學(xué)術(shù)期刊，有利于提高研究人員間的交流效果。圖4為2010～2020年有關(guān)重金屬吸附處理文獻(xiàn)量前10的主要期刊，發(fā)文量主要分布在環(huán)境類和化工類學(xué)術(shù)期刊，《環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)》刊登的相關(guān)研究最多，說明該期刊在吸附重金屬離子研究領(lǐng)域有一定的影響力，增加了學(xué)術(shù)交流，從而推動了重金屬廢水治理的發(fā)展。

圖3 文獻(xiàn)量前10的機(jī)構(gòu)

圖4 發(fā)文量居前10的主要期刊

3.5 被引次數(shù)居前10位的文獻(xiàn)分布

2010～2020年間，吸附重金屬離子研究領(lǐng)域被引次數(shù)最高的前10篇論文的統(tǒng)計(jì)見表1。被引次數(shù)居前3的文章分別刊登在《化工進(jìn)展》(335次)、《安徽農(nóng)業(yè)科技》(292次)和《水處理技術(shù)》(274次)，論文均為綜述性文章，拓展了研究人員的思路，收到廣泛引用。被引頻次排名第1的論文提出了用吸附法處理廢水中重金屬的研究進(jìn)展；排名第2的論文則根據(jù)土壤重金屬污染現(xiàn)狀與危害歸納總結(jié)了相關(guān)的修復(fù)技術(shù)，為重金屬離子的吸附處理提供參考。

3.6 高頻關(guān)鍵詞分布

高頻關(guān)鍵詞可以反映研究的要點(diǎn)。2010～2020年間吸附重金屬離子相關(guān)領(lǐng)域共涉及關(guān)鍵詞7158個(gè)，篩選出吸附重金屬離子發(fā)文量居前10的關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見表2。由表2可知，“重金屬離子”“制備方法”和“重金屬”這3個(gè)關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率較高，其次為吸附劑和吸附性能，說明用于重金屬廢水處理的吸附劑開發(fā)為研究熱點(diǎn)。

4 結(jié)論

運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法，從時(shí)間、作者、主要機(jī)構(gòu)、主要期刊、高頻被引和高頻關(guān)鍵詞等方面分析了我國2010～2020年期間以吸附重金屬離子為主題的文獻(xiàn)，

表1 被引次數(shù)居前10的統(tǒng)計(jì)

表2 位居前10的高頻關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)

結(jié)果表明：①年度發(fā)文量整體呈增長趨勢，科研人員的研究水平得到提高，且形成了一定的研究團(tuán)隊(duì)；②《環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)》在吸附重金屬離子領(lǐng)域的關(guān)注度較高，有一定的影響力，綜述性文章的發(fā)表能拓展研究人員的思路，受到廣泛引用；③用于重金屬廢水處理的新型吸附劑制備及其吸附性能的研究為科研熱點(diǎn)。結(jié)果可為重金屬離子的吸附研究提供參考依據(jù)。

本文在一定程度上反映了吸附重金屬離子研究領(lǐng)域的方向、內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)，揭示了吸附重金屬離子的研究現(xiàn)狀和趨勢，然而內(nèi)容的探討不夠深入和具體，需要進(jìn)一步對研究課題和研究團(tuán)隊(duì)間的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行分析。